Forscher beleuchten eine Lücke von 30 Millionen Jahren

Wenn Magmawolken durch die Lithosphäre der Erde aufsteigen, bilden sie Vulkane, Inseln, Seeberge und andere Strukturen auf der Oberfläche. Wenn sich tektonische Platten über diese Fahnen bewegen, bilden sich verräterische Hot-Spot-Spuren, die die Lage der Fahnen und die Bewegung der Kruste darüber im Laufe der Zeit markieren.

Zu den bekanntesten dieser Strecken im Pazifik zählen die Inseln Hawaii. Eine andere Spur umfasst die Samoa-Inseln, obwohl diese Spur durch eine merkwürdige Lücke unterbrochen wird, die etwa 30 Millionen Jahre Erdgeschichte darstellt.

MG Jackson und Kollegen fanden eine Erklärung für den fehlenden Teil der Spur des samoanischen Hotspots und identifizierten ältere Teile davon, die bis zum Marianengraben reichen und 100 Millionen Jahre alt sind. Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch AGU-Fortschritte.

Die Autoren vermuten, dass die Bewegung der pazifischen tektonischen Platte vor etwa 60 Millionen Jahren das Ontong-Java-Plateau – eine große Vulkanprovinz mit außergewöhnlich dicker Lithosphäre – über die samoanische Wolke trug. Das Plateau bedeckte die Wolke 30 Millionen Jahre lang effektiv, unterdrückte das Abschmelzen des Mantels, stoppte die Entstehung neuer vulkanischer Strukturen und führte zu der 30 Millionen Jahre dauernden Lücke in der samoanischen Kette.

Durch die Kombination von Isotopen- und geochronologischen Daten aus Lavaproben mit Plattenbewegungsmodellen konnten die Forscher die älteren und jüngeren Abschnitte der Hot-Spot-Spur miteinander verbinden. Der Schlüssel zu ihrer Arbeit waren neue Beweise von der Insel Malaita, die zu den Salomonen etwa 3.000 Kilometer östlich der Samoa-Inseln gehört.

Dort, am äußersten Rand des Ontong-Java-Plateaus, fanden die Forscher 44 Millionen Jahre altes Vulkangestein mit geochemischen Fingerabdrücken, die mit Laven aus dem samoanischen Hotspot übereinstimmen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Ausbruch, der die Gesteine ​​erzeugte, von derselben heißen Stelle ausging und die fehlende Verbindung zwischen den Abschnitten herstellte.

Die Autoren skizzieren Szenarien, in denen das Ontong-Java-Plateau Magma aus der samoanischen Wolke entweder unterdrückt oder umgeleitet hat, und argumentieren, dass das Schmelzen des Mantels wahrscheinlich weitgehend unterdrückt wurde, obwohl die Malaita-Laven eine Ausnahme darstellen könnten. Sie sagen, dass die neue Arbeit, die einen bisher unbekannten geologischen Prozess identifiziert, der als „Plume-Plateau“-Wechselwirkungen bezeichnet wird, frühere Theorien über die Geschichte des Hot Spots konkretisiert.

Die Autoren fanden auch anderswo Beweise für diesen Prozess, was darauf hindeutet, dass das Ontong-Java-Plateau sich auch über den Rarotonga-Hotspot bewegte und diesen unterdrückte und dass das Manihiki-Plateau in ähnlicher Weise die Pitcairn- und Society-Hotspots unterdrückte. Alle drei Hotspots sind mit der Entstehung der gleichnamigen Inseln verbunden.

In einer begleitenden StandpunktShichun Huang weist darauf hin, dass Plateaus möglicherweise nicht immer dick genug sind, um ein vollständiges Schmelzen der Fahnen zu verhindern, was dazu führen kann, dass angereichertes Material, das bei niedrigeren Temperaturen schmilzt, bevorzugt schmilzt. Ein solches bevorzugtes Schmelzen könnte bedeuten, dass Hot-Spot-Laven nicht immer repräsentativ für die Lavawolken sind, aus denen sie hervorgegangen sind.

Darüber hinaus weist Huang darauf hin, dass das Auftreten von Plume-Plateau-Wechselwirkungen bedeuten könnte, dass der globale Materialfluss aus Mantelplumes unterschätzt wird, da einige Plumes möglicherweise vorübergehend abgedeckt und unproduktiv sind.

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.