Μια πρωτοποριακή ανακάλυψη στη νότια Κίνα αποκάλυψε μια αλυσίδα σβησμένων ηφαιστείων μήκους 680 χιλιομέτρων, θαμμένη βαθιά κάτω από τη λεκάνη του Σετσουάν, μια περιοχή που ιστορικά αποτελεί μέρος του μπλοκ Γιανγκτσέ. Τα ευρήματα, που περιγράφονται σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Journal of Geophysical Research: Solid Earth, ρίχνουν φως στην αρχαία ηφαιστειακή δραστηριότητα που έλαβε χώρα κατά την πρώιμη διάσπαση της υπερηπείρου Ροντίνια πριν από περίπου 800 εκατομμύρια χρόνια.
H κατανόηση των τεκτονικών διεργασιών
Αυτή η ανακάλυψη έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση των τεκτονικών διεργασιών της Γης και του ρόλου που έπαιξαν αυτά τα αρχαία ηφαίστεια στη γεωλογική ιστορία του πλανήτη. Οι συγγραφείς της μελέτης, συμπεριλαμβανομένων των Zhidong Gu της PetroChina και Junyong Li του Πανεπιστημίου Nanjing, χρησιμοποίησαν προηγμένες γεωφυσικές τεχνικές για να αποκαλύψουν απολιθωμένα στοιχεία ηφαιστειακών αλυσίδων που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης μεταξύ τεκτονικών πλακών.
Η πρόσφατα ανακαλυφθείσα ηφαιστειακή αλυσίδα σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της τεκτονικής των πλακών, μιας δυναμικής διαδικασίας που έχει διαμορφώσει την επιφάνεια της Γης για εκατομμύρια χρόνια. Πριν από περίπου 800 εκατομμύρια χρόνια, κατά την πρώιμη Νεοπρωτεροζοϊκή εποχή, το Μπλοκ Γιανγκτσέ, μέρος της Ροντινίας, παρασύρθηκε προς την Ωκεάνια Πλάκα της Κίνας. Η σύγκρουση αυτών των δύο πλακών οδήγησε σε καταβύθιση, μια διαδικασία κατά την οποία ο πυκνότερος ωκεάνιος φλοιός αναγκάστηκε να υποχωρήσει κάτω από τον ελαφρύτερο ηπειρωτικό φλοιό. Καθώς ο ωκεάνιος φλοιός βυθιζόταν, θερμαινόταν και απελευθέρωνε νερό, το οποίο με τη σειρά του παρήγαγε μάγμα. Αυτό το μάγμα στη συνέχεια ανήλθε στην επιφάνεια, σχηματίζοντας μια μακριά, στενή αλυσίδα ηφαιστείων κατά μήκος αυτού που είναι γνωστό ως ηφαιστειακό τόξο.
Η ανακάλυψη των ηφαιστειακών τόξων
Τα μοναδικά γεωλογικά χαρακτηριστικά του πρόσφατα ανακαλυφθέντος τόξου έχουν προκαλέσει σημαντική συζήτηση μεταξύ των ερευνητών. Το ηφαιστειακό τόξο Γιανγκτσέ είναι αξιοσημείωτα ευρύτερο από άλλα ηφαιστειακά τόξα, όπως οι Καταρράκτες κατά μήκος της πλάκας Juan de Fuca στη Βόρεια Αμερική. Αυτή η ανωμαλία έχει αποδοθεί σε μια τεκτονική διαδικασία γνωστή ως καταβύθιση επίπεδης πλάκας, όπου η ωκεάνια πλάκα κινείται οριζόντια κάτω από την ηπειρωτική πλάκα σε μια μικρή γωνία πριν βυθιστεί στον μανδύα της Γης. Αυτό το είδος καταβύθισης προκαλεί το σχηματισμό δύο διακριτών ηφαιστειακών κορυφογραμμών: μία κοντά στο όριο καταβύθισης και μια άλλη πιο βαθιά στην ενδοχώρα. Τα ευρήματα της μελέτης, αν και πρωτοποριακά, έχουν οδηγήσει σε εναλλακτικές θεωρίες, με ορισμένους ειδικούς να υποστηρίζουν ότι οι ηφαιστειακές αλυσίδες θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί μέσω διαφορετικών τεκτονικών μηχανισμών.
Ο ρόλος της καταβύθισης στο σχηματισμό των ηφαιστείων
Η καταβύθιση επίπεδης πλάκας παίζει κρίσιμο ρόλο στη διαμόρφωση των γεωφυσικών χαρακτηριστικών μιας περιοχής. Σε αυτή τη συγκεκριμένη περίπτωση, η καταβύθιση της ωκεάνιας πλάκας κάτω από την ηπειρωτική πλάκα σε ρηχή γωνία δημιούργησε δύο διακριτές ηφαιστειακές κορυφογραμμές. Η πρώτη ηφαιστειακή κορυφογραμμή βρίσκεται κοντά στο όριο όπου η ωκεάνια πλάκα αρχικά γλιστρά κάτω από την ήπειρο, ενώ η δεύτερη κορυφογραμμή βρίσκεται πιο βαθιά στην ενδοχώρα, όπου η ωκεάνια πλάκα τελικά βυθίζεται βαθύτερα στον μανδύα της Γης. Αυτό το μοτίβο δύο κορυφογραμμών είναι μοναδικό και παρουσιάζει μια συναρπαστική πρόκληση για τους γεωλόγους που προσπαθούν να κατανοήσουν τις τεκτονικές διεργασίες που βρίσκονται σε εξέλιξη.
Το πλάτος του ηφαιστειακού τόξου του Γιανγκτσέ αποτελεί σημαντική απόκλιση από τα πιο τυπικά στενά ηφαιστειακά τόξα που παρατηρούνται κατά μήκος των ηπειρωτικών ορίων. Ο Peter Cawood, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο Monash στην Αυστραλία, συμφωνεί ότι η καταβύθιση σε επίπεδο πετρώδες υπόστρωμα θα μπορούσε να εξηγήσει τον σχηματισμό αυτών των ηφαιστείων στην ενδοχώρα. Ωστόσο, προτείνει μια εναλλακτική θεωρία, υποδηλώνοντας ότι οι δύο ηφαιστειακές ζώνες μπορεί να μην ήταν μέρος ενός ενιαίου συστήματος τόξων, αλλά μάλλον ξεχωριστών, χρονικά ισοδύναμων συστημάτων που συγχωνεύθηκαν αργότερα στην ιστορία της Γης. Σύμφωνα με τον Cawood, «Ίσως οι δύο ζώνες να μην αποτελούν μέρος ενός ευρέος συστήματος τόξων και επίπεδης πλάκας, αλλά να αντιπροσωπεύουν δύο ανεξάρτητα αλλά χρονικά ισοδύναμα συστήματα που συρράφτηκαν μεταξύ τους».
Πλούσια σε σίδηρο πετρώματα
Η μελέτη των αρχαίων ηφαιστειακών τόξων αντιμετωπίζει συχνά σημαντικές προκλήσεις, ειδικά όταν προσπαθεί να εντοπίσει γεωλογικά υπολείμματα θαμμένα βαθιά κάτω από στρώματα ιζημάτων. Σε αυτήν την περίπτωση, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε γεωφυσικές τεχνικές αιχμής για να ανιχνεύσει την ηφαιστειακή αλυσίδα που κρύβεται κάτω από τη λεκάνη του Σετσουάν. Μία από τις βασικές μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ένας αερομεταφερόμενος μαγνητικός αισθητήρας, ο οποίος επέτρεψε στους ερευνητές να «δουν» τους υπόγειους βραχώδεις σχηματισμούς κάτω από αρκετά χιλιόμετρα ιζηματογενών πετρωμάτων. Αυτή η τεχνική λειτουργεί ανιχνεύοντας τις μαγνητικές ιδιότητες διαφορετικών τύπων πετρωμάτων. Τα πλούσια σε σίδηρο πετρώματα, που βρίσκονται συνήθως σε ζώνες υποβύθισης, παράγουν ένα ισχυρό μαγνητικό σήμα, το οποίο οι ερευνητές χρησιμοποίησαν για να χαρτογραφήσουν το υπόγειο ηφαιστειακό τόξο.
Ο μαγνητικός αισθητήρας που μεταφέρθηκε στον αέρα αποκάλυψε μια συνεχή λωρίδα πλούσιου σε σίδηρο πετρώματος που εκτείνεται σε μήκος 700 χλμ. από τα βορειοανατολικά προς τα νοτιοδυτικά του μπλοκ Γιανγκτσέ. Η ανακάλυψη επέκτεινε επίσης το ηφαιστειακό τόξο περαιτέρω προς την ενδοχώρα, έως και 900 χλμ., προσφέροντας μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της αρχαίας ηφαιστειακής δραστηριότητας της περιοχής. Περαιτέρω επιβεβαίωση της ηφαιστειακής προέλευσης αυτών των ηφαιστειακών πετρωμάτων...
Τα δείγματα προήλθαν από αναλύσεις πετρωμάτων που ελήφθησαν από βαθιές γεωτρήσεις που έγιναν στον ανώτερο φλοιό της λεκάνης του Σετσουάν. Αυτά τα δείγματα γεωτρήσεων έδειξαν χημικές υπογραφές συμβατές με εκείνες που βρέθηκαν σε πετρώματα που σχηματίστηκαν από ηφαιστειακή δραστηριότητα, χρονολογώντας τα μεταξύ 770 εκατομμυρίων και 820 εκατομμυρίων ετών πριν.
Επιπτώσεις για το Κλίμα και τον Κύκλο του Άνθρακα της Γης
Η ηφαιστειακή δραστηριότητα που σχημάτισε αυτήν την αλυσίδα απολιθωμένων ηφαιστείων πιθανότατα είχε σημαντικές επιπτώσεις στον κύκλο του άνθρακα της Γης και το κλίμα της κατά τη διάρκεια της Νεοπρωτεροζωικής εποχής. Τα ηφαίστεια απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα, το οποίο μπορεί να συμβάλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Ωστόσο, η διαδικασία της αποσάθρωσης των βουνών μπορεί να απομακρύνει το CO2 από την ατμόσφαιρα διασπώντας χημικά τα πετρώματα στην επιφάνεια της Γης. Αυτές οι δύο διαδικασίες - η ηφαιστειακή απελευθέρωση CO2 και η αποσάθρωση των βουνών - λειτουργούν παράλληλα για να ρυθμίσουν το κλίμα της Γης για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η Νεοπρωτεροζωική εποχή είδε μια σημαντική μετατόπιση στον παγκόσμιο κύκλο του άνθρακα, η οποία θα μπορούσε να είχε εκτεταμένες επιπτώσεις στο κλίμα της Γης. Η ανακάλυψη του ηφαιστειακού τόξου του Γιανγκτσέ προσθέτει ένα νέο επίπεδο πολυπλοκότητας στην κατανόησή μας για αυτή την κλιματική μετάβαση.
www.worldenergynews.gr
