Dünyanın kıtaları bir dünyaya sabit görünebilir, ancak milyarlarca yıl boyunca sürükleniyor, bölüyor ve reform yapıyorlar – ve hala öyleler. Yeni çalışmamız, Doğu Afrika’nın altında yükselen erimiş kaya ritmik nabızlarının yeni kanıtlarını ortaya koyuyor ve kıtaların nasıl parçalandığına dair anlayışımızı yeniden şekillendiriyor.
Bulgularımız bilim adamlarının volkanik aktivite ve depremler hakkında daha fazla bilgi sahibi olmalarına yardımcı olabilir.
Dünya yüzeyinde yaklaşık 1.300 aktif volkan var. Aktif volkanlar, son 12.000 yıl boyunca patlamaya sahip olduğu düşünülen volkanlardır. Bu volkanlardan 90’dan fazlası Doğu Afrika Rift Vadisi’nde – Afrika’nın ayrıldığı dikiş. Bu zayıf kabuk dikişi, önümüzdeki birkaç milyon yıl içinde yeni bir okyanusun oluşmasına bile izin verebilir.
Her ne kadar dünya çapında okyanus oluşumu gerçekleşiyor ve birkaç milyar yıldır olmasına rağmen, aynı zamanda kıta dağılmasının farklı aşamalarını inceleyebileceğiniz birkaç yer var. Bunun nedeni, normalde Dünya’nın kabuğu varlığında su altına batırılmaları ve deniz suyu sonunda Rift Vadisi’ni su altında bırakmasıdır.
Rift Vadisi farklı. Kuzey ucunda (Etiyopya’da), üç yarık toplantı noktasında oturan Afar adı verilen bir yer var. Bunlara Kızıl Deniz Yarık, Aden Körfezi Rift ve ana Etiyopya Rift denir.
Kızıl Deniz Yarıkları son 23 milyon yıldır ve son 11 milyon yıldır ana Etiyopya çatlağı yayılıyor. Bu yarıkların üçünde de aktif volkanlar var. Uzakta, üç yarık da en azından kısmen maruz kalıyor, Kızıl Deniz Yarık ve Ana Etiyopya Rift en çok maruz kalıyor.
Dünya’nın tektonik plakaları parçalandığında patlayan volkanik kayalar, iç dünyaya başka türlü erişilemeyecek bir pencere sağlar. Her lav akışı ve yanardağın kayaya kaydedilen kendi hikayesi vardır ve bunu jeokimya – kayayı oluşturan unsurların ve mineraloji – kaya içindeki mineraller yoluyla öğrenebiliriz.
Bu şeyleri analiz etmek, eritme kayanının oluştuğu derinliği ve kabaca Dünya’nın mantosunda oluştuğu derinliği anlatabilir. Yeni çalışmamızda, PISA Üniversitesi’ndeki Afar Rock Deposundan ve kendi saha çalışmamızdan elde edilen 130’dan fazla yeni lav örneğini analiz ettik.
Bu numuneleri, tektonik plakalar birbirinden ayrı hareket ederken, bu rifting altındaki mantonun özelliklerini araştırmak için kullandık. Bu örnekler, uzaktan ve Doğu Afrika çatlağından Holosen patlamalarından (11.7 bin yaşından küçük kayalar).
1970’lerden beri bilim adamları, uzak bölgenin altında bir manto tüyünün olduğuna inanıyorlardı. Manto tüyleri, anormal derecede sıcak mantonun (yaklaşık 1.450 ° C) bir kısmı veya Dünya yüzeyinin altındaki mantonun (veya her ikisinin) olağandışı bileşimidir. Bilim adamları, mantonun bir kısmını Dünya’nın yüzeyine ittiğini düşünüyorlar. Çalışmamız sadece bu bölgede bir manto tüyünün varlığını doğrulamakla kalmaz, aynı zamanda bilim insanlarına özellikleri hakkında detaylar verir.
Bölgenin altındaki manto tüyünün darbelerdeki tektonik plakaların altında yükseldiğini ve darbelerin biraz farklı kimyasal bileşimlere sahip olduğunu keşfettik.
Dünyada manto tüyleri var. Birkaç milyar yıla kadar jeolojik kayıtlarda tanımlanabilirler. Tüylerin her biri, kendi benzersiz kimyasal bileşimleri ve şekli ile farklı özelliklere sahiptir.
Bugün hala aktif olan bir manto tüyü, Hawai Adaları’nın altında yatan. Bu adalar, son 80 milyon yıl içinde oluşan ve bugün hala oluşan Hawai İmparator Zincirinin bir parçasıdır. Adalar, bir manto tüyünün tepesinde yavaşça hareket ederek Pasifik tektonik plakasından kaynaklanır, lav kabarcıklarını oluşturur, patlar ve sonunda kaya olarak katılaşır.
Bu tüy, Dünya’nın mantosunu eritir ve uzun süreler boyunca bir ada zincirinin oluşumuyla sonuçlanan veya kıtaları parçalayan magma oluşturur. Doğu Afrika’da gördüğümüz gibi, Dünya’nın kabuğundaki bir yarık boyunca volkanlar da oluşturabilir. Hawaii tüy imzası, mantodan iki dikey iplik gibi yükselen iki kimyasal bileşimden gelir.
Bilim adamları uzun zamandır muhtemelen uzakta bir tüy olduğunu düşünürken, nasıl göründüğü tartışıldı.
Çalışmamızda, tüylerin neye benzediğine dair birkaç senaryo oluşturduk ve daha sonra hangi tüy senaryosunun örnek verilere en uygun olduğunu görmek için matematiksel modellemeyi kullandık. Bu veri odaklı yaklaşımı kullanarak, en olası senaryonun farklı kimyasal bileşimlere sahip darbeleri olan tekil bir tüy olduğunu gösteriyoruz.
Uzaktaki üç yarık farklı oranlarda yayılıyor. Kızıl Deniz Rift ve Aden Rift Körfezi yılda yaklaşık 15 mm’de daha hızlı hareket ediyor (tırnaklarınızın büyüyen oranın yarısı), ana Etiyopya Rift’in yılda yaklaşık 5 mm’de hareket ettiği ana. Darbelerin tektonik plakaların gerilmiş ve daha ince alt kısımları boyunca farklı hızlarda aktığını belirledik.
Bütün bunlar bize tektonik plakaların hareketinin volkanik aktiviteyi plakanın daha ince olduğu yere odaklamaya yardımcı olabileceğini gösterir.
Bu bulgunun volkanik ve deprem aktivitesini nasıl yorumladığımız için önemli etkileri vardır. Volkanizmin, yarıkların daha hızlı yayılmasında ve daha ince kısımlarında meydana gelme olasılığının daha yüksek olabileceğini gösterebilir, çünkü altındaki akış magmayı daha sık yenilediğinden.
Bununla birlikte, buradaki patlamalar daha yavaş yayılan yarıklardan daha az patlayıcı olabilir. Bu, patlayıcı patlamaların Kızıl Deniz Yarıkına kıyasla ana Etiyopya çatısında (plakanın daha kalın bir kısmında ve volkanların daha olgun olduğu yerlerde) daha sık ortaya çıktığı gözlemlerine uymaktadır.
Kıtasal tüfek ve manto tüyleri arasındaki bağlantı anlayışımız hala bebeklik dönemindedir, ancak araştırmalar, tektonik plakaların manto tüylerini nasıl etkilediğine ve bunun Dünya’nın gelecekteki deniz tabanlarında nasıl kaydedilebileceğine dair fikirler sunmaktadır.
