کشف حافظه صفحات تکتونیک در زون گذار مانتل

صفحات زمین حافظه دارند: کشف نوین در زون گذار مانتل

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که تغییرات در ترکیب سنگین صفحات اقیانوسی می‌تواند به میزان قابل توجهی بر مسیر و شدت این صفحات در حین فرو رفتن در مانتل زمین تأثیر بگذارد. ریشه این تغییرات در فرآیندهای زمین‌ساخت باستانی جستجو می‌شود.

«زمین‌ساخت صفحه‌ای» به بررسی و تحلیل حرکات وسیع در سنگ‌کره می‌پردازد.

بر اساس گزارش‌های اس‌تی‌دی، در اعماق ۴۱۰ تا ۶۶۰ کیلومتری از سطح زمین، «منطقه زون گذار» (MTZ) قرار دارد. این لایه مرزی کلیدی، حرکت مواد را به سمت اعماق سیاره هدایت می‌کند. «صفحات فرورانش»، یعنی صفحاتی که زیر صفحات دیگر می‌روند، در این منطقه با تراکم بالا از سنگ «بازالت» روبرو می‌شوند که می‌تواند سرعت آن‌ها را کند یا حتی متوقف سازد.

سنگ «بازالت» یک سنگ سخت، سیاه و دانه‌ریز آتشفشانی است که بازمانده فعالیت‌های آتشفشانی محسوب می‌شود.

کشف منشأ مخازن بازالت

یک تیم بین‌المللی زلزله‌شناسان با رهبری «دانشگاه ساوث‌همپتون» شواهدی از یک «منطقه زون گذار» فوق‌العاده ضخیم ارائه کرده‌اند که تنها با وجود وفور سنگ «بازالت» قابل توجیه است و نشان می‌دهد در مناطق خاص، کل صفحات اقیانوسی می‌توانند حاوی مقادیر زیادی بازالت باشند.

این مطالعه درک بهتری از فرورانش صفحه‌ای فراهم می‌آورد که در آن مواد سطحی و عناصر فرار در اعماق زمین بازیافت شده، آرامش آب و هوایی بلندمدت، اعتدال جوی و ثبات سیاره ما را برای میلیاردها سال تضمین می‌کند.

این تحقیق پیشگامانه بخشی از «پروژه مواد فرار در آنتیل کوچک‌تر» (VoiLA) است که در آن تیم پژوهش، ۳۴ لرزه‌سنج را در کف اقیانوس زیر «آنتیل کوچک‌تر» مستقر کرده است.

«آنتیل کوچک‌تر» نام دیگر آبخست‌های دریای کارائیب و شمال ونزوئلا است.

دکتر «کاترین ریچرت»، دانشیار سابق «دانشگاه ساوث‌همپتون» و عضو کنونی «مؤسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول» می‌گوید: این اولین آزمایش لرزه‌نگاری در کف اقیانوس در مقیاس بزرگ است که در یک زون فرورانش اقیانوس اطلس انجام شده است.

او افزود: ما از یافتن یک «منطقه زون گذار» بسیار ضخیم در مانتل زمین و زیر «آنتیل‌ها» بسیار شگفت‌زده شدیم. این ناحیه می‌تواند به یکی از ضخیم‌ترین «مناطق زون گذار» مشاهده شده در سراسر جهان تبدیل شود.

اگرچه دریای کارائیب به خاطر آفتاب و سواحلش شناخته شده، اما اکنون دلیلی جدید برای شهرت‌یافتن در حوزه زمین‌شناسی پیدا کرده است.

حافظه صفحات زمین و همرفت مانتل

دکتر «نیک هارمون»، دانشیار سابق «دانشگاه ساوث‌همپتون» و عضو کنونی «مؤسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول» بیان می‌کند: تفکر در اینکه «زمین‌ساخت صفحه‌ای» از جهتی دارای حافظه است، حیرت‌انگیز است. این حافظه می‌تواند بر نحوه هدایت «همرفت مانتل» (Mantle Convection) و ترکیب مواد در زمین توسط صفحات تأثیر بگذارد.

«همرفت مانتل» ناشی از جریان‌های همرفت حامل گرما از درون سیاره به سطح آن است.

دکتر «شوسونگ یانگ»، نویسنده ارشد این مطالعه، محقق سابق «دانشگاه ساوث‌همپتون» و عضو کنونی دانشگاه میامی تأکید کرد: ما نمی‌توانیم ناهمگونی ترکیبی موروثی صفحات اقیانوسی در حال فرورانش را نادیده بگیریم. این عامل می‌تواند تا حد زیادی بر سرنوشت نهایی آن‌ها در اعماق زمین اثر بگذارد.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.