Lawa z wulkanu Mauna Loa na Hawajach.

Lawa z wulkanu Mauna Loa na Hawajach pozwoliła naukowcom na oszacowanie tempa przetapiania skał skorupy oceanicznej trafiających do wnętrza Ziemi.

Kontynenty znajdują się w nieustannym ruchu, a skorupa oceaniczna znika pod kontynentalną w strefach subdukcji – tak w najogólniejszych zarysach brzmi teoria kier litosfery, upowszechniona w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku. Skały budujące dna oceanów trafiają w świetle tej, obecnie powszechnie przyjmowanej hipotezy, do płaszcza ziemskiego, gdzie ulegają przetopieniu, a następnie wracają na powierzchnię planety w drodze procesów magmowych.

Zagadkę stanowi tempo cyrkulacji materii budującej kry oceaniczne. Zdaniem naukowców, skały pogrążone w strefach subdukcji wracają na powierzchnię o wiele szybciej niż zakładano. Szybciej, ale w geologicznej skali czasu. Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka w Mainz (Niemcy) oszacowali, że skały pojawiają się z powrotem na powierzchni po 500 milionach lat, w drodze erupcji wulkanicznych. Ich odkrycie jest istotne, bo do tej pory zakładano, że cały proces recyklingu we wnętrzu Ziemi trwa o wiele dłużej – nawet dwa miliardy lat!

W jaki sposób udało się oszacować czas upływający między pogrążeniem skał w strefach subdukcji, a ich wyrzuceniem na powierzchnię w trakcie erupcji? Badacze skorzystali z próbek lawy pochodzących z wulkanu Mauna Loa na Hawajach. Zawierały one mikroskopijne inkluzje ukryte w kryształach oliwinu – minerału pospolitego w skałach wulkanicznych. W inkluzjach tych można znaleźć izotopy oraz pierwiastki śladowe, których powstanie jest związane z obecnością wody morskiej. Ich wydatowanie pozwala na ustalenie, kiedy skała znajdowała się na dnie morza, przed jej pochłonięciem w strefie subdukcji.

Naukowcy uzyskali zaskakujące wyniki analiz. Okazało się, że izotopy strontu znalezione w inkluzjach hawajskiej lawy wskazują na wiek wynoszący mniej niż 500 milionów lat. To oznacza, że w ciągu pół miliarda lat skała została wciągnięta do wnętrza Ziemi, przetopiona, a następnie wyrzucona z powrotem na powierzchnię naszej planety. Cały proces wymaga cztery razy mniej czasu niż zakładano wcześniej.

Badacze z Instytutu Maxa Plancka planują powtórzenie eksperymentu, tym razem z użyciem próbek pochodzących z innych wulkanów. Według naukowców umożliwi to jeszcze precyzyjniejsze oszacowanie tempa ziemskiego recyklingu.

Źródło: ScienceDaily