Unsere neue Studie veröffentlicht in Natur Geowissenschaften auf einer alten Kette australischer Vulkane trägt dazu bei, unser Verständnis von „Hotspot“-Vulkanismus zu ändern.
Sie werden überrascht sein zu erfahren, dass Ostaustralien Gastgeber ist längste Kette kontinentaler Hotspot-Vulkane auf der Erde. Diese Vulkane brachen während der letzten 35 Millionen Jahre aus (jeweils für 1 bis 7 Millionen Jahre), als sich der australische Kontinent über ein Hitzegebiet (einen Hotspot) innerhalb des Planeten bewegte, das auch als feste Wärmeanomalie oder Mantelwolke bekannt ist.
Aber es scheint Der australische Hotspot schwand mit der Zeit. Und wir haben festgestellt, dass sich die innere Struktur und die Eruptionen der Vulkane dadurch verändert haben. Unsere neuen Ergebnisse zeigen, dass die Stärke von Hotspots wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung der inneren Struktur von Vulkanen sowie auf deren Standort und Lebensdauer hat.
Hotspots verändern die Erdoberfläche
Hotspot-Vulkane können sehr große Lavamengen produzieren und spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung und Atmosphäre der Erde. Zu den berühmten aktiven Hotspot-Vulkanen gehören heute die hawaiianischen Vulkane im Pazifischen Ozean und die Kanarischen Inseln im Atlantik. Diese sind als Ozeaninselvulkane bekannt.
Die australische Hotspot-Kette bietet eine kontinentale Perspektive und deckt den Lebenszyklus eines Hotspots ab – eine einzigartige Gelegenheit, besser zu verstehen, wie Hotspot-Vulkane funktionieren, warum sie ausbrechen und wie sie sich mit der Zeit entwickeln.
Wir fanden heraus, dass die Stärke des Hotspots und die Magmaversorgung die Dauer, Zusammensetzung und Explosivität von Vulkanen an der Oberfläche steuert. Vor etwa 35 bis 27 Millionen Jahren war der frühe australische Hotspot stark und erzeugte riesige, langlebige Vulkane in ganz Queensland, wo Magma (geschmolzenes Gestein) einen direkten Weg an die Oberfläche nahm.
Im Gegensatz dazu sind die neueren (vor 20 bis 6 Millionen Jahren) Vulkane in New South Wales kleiner und hatten eine kürzere Lebensdauer, was darauf hindeutet, dass der Hotspot mit der Zeit an Stärke verlor. Interessanterweise machte das reduzierte Angebot die Reise des Magmas an die Oberfläche komplizierter, mit vielen Stopps (Magmakammern) und explosiveren Eruptionen.
Der Wendepunkt trat bei der Betäubung ein Tweed-Wollumbin (Mount-Warnung) Vulkanlandschaft, die vor 21–24 Millionen Jahren an der heutigen Grenze zwischen Queensland und New South Wales entstand.
Die geheime Reise des Magmas
Um die Reise des Magmas im Inneren des Vulkans und die Zwischenstopps auf dem Weg zum Ausbruch zu entdecken, haben wir Vulkankristalle analysiert. Das sind die kleinen Helden, die es bis an die Oberfläche schaffen. Hauptsächlich aus Silikatmineralien wie zusammengesetzt Olivin, Pyroxen Und Plagioklaswachsen die Kristalle bei hohen Temperaturen im Inneren des Vulkans und registrieren, was passiert, bevor die Eruptionen beginnen.
Diese Kristalle kommen ganz einfach in nördlichen Vulkanen vor Bockland in Queensland, was bedeutet, dass sie durch wenige, einfache Magmakammern reisen. Im Gegensatz dazu werden die Kristalle in südlichen Vulkanen sehr komplex Nandewar Und Warrumbugle in New South Wales, was bedeutet, dass sie eine komplizierte Reise durch viele geschäftige Magmakammern hatten – viele Stopps.
Wichtig ist, dass Magma, wenn es in einer Kammer stoppt, abkühlt und zähflüssiger wird und schwerer auszubrechen ist – ein bisschen wie kalte Zahnpasta statt heißer Kaffee. Dieses dicke, faule Magma braucht möglicherweise neues, heißeres Magma (mit Koffein!), um zu kommen und es zum Ausbruch zu bringen.
In diesem Fall können die im kälteren Magma eingeschlossenen Gase möglicherweise nicht entweichen, da das Magma so dick ist. Dies führt zu einem Druckaufbau, der schließlich wie eine geschüttelte Flasche kohlensäurehaltiges Getränk explodiert – ein explosiver Vulkanausbruch.
Eine besondere Uhr
Die kalten und gehärteten Lavaströme, die wir in Form von Vulkangestein sehen, enthalten eine spezielle Uhr – radioaktive chemische Elemente sind langsam in stabile Tochterprodukte zerfallen, die sich ansammeln und mit der Zeit an Konzentration zunehmen.
Das Schöne an diesem Prozess ist, dass wir wissen, wie schnell er abläuft. Durch die Messung des Verhältnisses des radioaktiven Elements und seines stabilen Tochterprodukts können wir das Alter eines Vulkangesteins berechnen. Indem wir das Alter jedes Lavastroms vom Grund bis zur Spitze des Vulkans messen, können wir seine Lebensdauer messen.
Unsere Studie zeigt die Relevanz australischer Vulkane, auch wenn sie größtenteils erloschen sind, für ein besseres Verständnis von Eruptionen, die die Entwicklung unseres Planeten geprägt haben. Wir demonstrieren die grundlegende Rolle der Hotspot-Stärke und der Magmaversorgung in der Landschaft der Erde sowie die Eruptionsarten und Lebensdauern von Vulkanen.
Dieser Durchbruch ermöglicht es, die innere Struktur von Hotspot-Vulkanen und ihre Entwicklung in der uralten, exponierten australischen Landschaft einzigartig leicht zugänglich zu machen.
Dieser Artikel wird neu veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative-Commons-Lizenz. Lies das originaler Artikel.