Podvodni vulkani zadivljuju geologe

Podmorje Marie Byrd na Antarktiku pojavile su se za razliku od bilo koje druge planine vatre

3D ilustracija Marie Byrd Seamounts © R. Werner, GEOMAR
čitati naglas

Ne uklapaju se ni u jednu zajedničku shemu: Podmorje Marie Byrd kraj obale Antarktika doista su vulkani. Ali nisu ni na granici ploče niti su aktivni Mantelplume. Ali što je stvorilo te planine podvodne vatre? Geolozi su sada rasvijetlili ovu zagonetku: ostaci materijala vruće točke zarobljeni ispod zemljine ploče rastopili su koru dotle da su stvorili ti vulkani. Vulkanska formacija je stoga raznovrsnija nego što se prethodno mislilo.

Snježne oluje, pakirani led i ledenjaci - to su uobičajene slike koje asocirate na Antarktik. Ali istovremeno je to i područje vatre. Antarktički kontinent i vode oko njega prožete su vulkanima. Među njima su aktivne, ali i izumrle vatrene planine. Posljednja skupina uključuje podmorje Marie Byrd u jezeru Amundsen. Njegove visoravne danas se nalaze u 2.400 do 1.600 metara vode. Budući da je teško doći do konvencionalnih istraživačkih brodova, dosad ih je teško istražiti. Marie Byrd-Seamounts fascinantne su formacije: ne uklapaju se ni u jedan od uobičajenih modela za stvaranje vulkana.

Ni granica ploče ni pljusak

Klasično, vulkanolozi razlikuju dvije vrste vatrenih planina. Jedna vrsta nastaje tamo gdje su zemljane ploče neprekidne. Na tim šavovima zemljine kore magma može posebno lako doći do površine. Ostale vrste se formiraju u zemljanim pločama. "Ovi unutarplanski vulkani često se prekrivaju takozvanim plaštom plašta", objašnjava Reinhard Werner iz GEOMAR Helmholtz centra za istraživanje oceana u Kielu. Vruća magma izdiže se iz dubokog plašta na tim vrućim mjestima i topi se kroz zemljinu kore. Na primjer, stvoreni su Havajski otoci.

Uzorci stijena iz podmorja Marie Byrd uočeni su, dokumentirani i pakirani na Polarsternu. © F. Hauff, GEOMAR

No, za Marie Byrd-Seamounts oba modela ne odgovaraju. "Ne postoji granica ploča u blizini i nema pljuska u zemlju", kaže prva autorica Andrea Kipf iz tvrtke GEOMAR. Kako bi pojasnili podrijetlo Marie Byrd Seamounts, znanstvenici iz Kiela sudjelovali su 2006. u ekspediciji istraživačkog ledoloma POLARSTERN u Amundsenovom jezeru. Prikupljali su uzorke stijena iz podvodnih planina koji su se nakon povratka u laboratorije podvrgli temeljitim geološkim, vulkanološkim i geokemijskim istraživanjima.

Relikvije zarobljene zarobljene ispod tanjura

Zanimljivo je da smo našli kemijske potpise tipične za vulkane plume. A nalikovali su vulkanima na Novom Zelandu i na kontinentu Antarktika ", objašnjava geokemičar Folkmar Hauff. Na temelju tog nalaza znanstvenici su tražili objašnjenje. Pronašli su ih u povijesti zemaljskih ploča na južnoj hemisferi. Prije otprilike 100 milijuna godina, ostaci nekadašnjeg superkontinenta Gondwana bili su smješteni na današnjem Antarktiku. Plašt plašta se rastopio kroz ovu kontinentalnu ploču i otvorio je. prikaz

Rođena su dva nova kontinenta: Antarktik i Zelandija, o čemu svjedoče i danas otoci Novog Zelanda. Dok su se mladi kontinenti odvajali u različitim smjerovima od nabora plašta, velike su se količine vrućeg materijala zalepile u njihova dna. Ovi formirani rezervoari za kasnije vulkanske erupcije na dva kontinenta. "Ovaj postupak objašnjava zašto na vulkanima koji nisu iznad pljuskova nalazimo i pljosnati materijal", kaže Hauff.

56 milijuna godina uzoraka lave iz Huberta Millera Seamounta, najvećeg od Marie Byrd Seamounts. H F. Hauff, GEOMAR

Potaknute rastopljenim potocima

Ali to ne objašnjava podmornice Marie Byrd, jer se ne nalaze na kontinentu Antarktika, već na susjednoj oceanskoj kori. Kontinentalne zemaljske ploče su deblje od oceanskih. To između ostalog osigurava temperaturne razlike u podlozi “, objašnjava Werner. I kako vjetrovi pušu između toplih zračnih masa različitih stupnjeva, takvi se pokreti događaju i ispod zemljine kore kada postoje temperaturne razlike. Dakle, materijal šljive koji je nekoć ležao ispod kontinenta našao se ispod oceanske ploče.

Kako su je poremetili daljnji tektonski procesi, pojavile su se pukotine i pukotine duž kojih se vrući materijal uzdizao, pretvarao u magmu, a prije oko 60 milijuna godina, narasle su podmornice Marie Byrd. "Ovo je stvorilo otoke koji su usporedivi s današnjim Kanarskim otocima", kaže Kipf. U nekom trenutku, međutim, vulkani su opet ugasili, vjetar i vremenske prilike erodirale su stožce do razine mora, geološki procesi su potom pustili planine da još više potonu. Napokon, platoi na vrhu bili su na razini kakvu poznajemo danas.

Koristeći se podmlatkom Marie Byrd, koji je prethodno jedva proučavan, istraživači su mogli pokazati još jedan primjer koliko su raznoliki i složeni procesi koji mogu izazvati vulkanizam. "Još smo daleko od razumijevanja svih tih procesa. Ali s trenutnom studijom možemo pridonijeti maloj komponenti ukupnoj slici ", naglašava Werner. (Gondwana Research, 2013; doi: 10.1016 / j.gr.2013.1006.1013)

(Geomar, 14.10.2013. - NPO)