Entdeckung einer alten Struktur unter der Erdoberfläche, die 250 Millionen Jahre alt ist
Veröffentlicht von Cédric,
Artikel von: Cédric DEPOND
Quelle: Science Advances
Andere Sprachen: FR, EN, ES, PT
Artikel von: Cédric DEPOND
Quelle: Science Advances
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Diese Entdeckung könnte unser Verständnis der tektonischen Prozesse erheblich verändern. Tatsächlich sind diese Überreste mit internen Bewegungen der Erde verbunden, die viel komplexer sind, als man bisher angenommen hatte.
Eine Karte der Region des Ostpazifischen Rückens, in der ein alter Meeresboden entdeckt wurde.
Bildnachweis: Jingchuan Wang.
Durch die Analyse der Struktur des Erdmantels nutzte das von Jingchuan Wang von der University of Maryland geleitete Team die seismische Tomographie. Diese Technik ermöglicht es, die innere Struktur der Erde durch seismische Wellen zu visualisieren, die von fernen Erdbeben erzeugt werden.
Die Wissenschaftler stellten eine signifikante Verdickung in der Übergangszone des Mantels fest, die sich zwischen 410 und 660 Kilometern unter der Erdoberfläche befindet. Diese Zone, die den oberen vom unteren Mantel abgrenzt, ist für die Dynamik der Erde von entscheidender Bedeutung.
Die gesammelten Daten offenbarten das Vorhandensein von kaltem Material in dieser Region, was darauf hindeutet, dass dieses Material wahrscheinlich von der Oberfläche stammt. Die Forscher gehen davon aus, dass es sich um Überreste einer alten ozeanischen Kruste handelt, die während einer Periode verschlungen wurde, als die ersten Dinosaurier zu erscheinen begannen.
Mit anderen Worten: Die beobachtete Dicke weist auf das Vorhandensein einer Materialschicht hin, die unter eine andere gerutscht ist und langsam in den unteren Mantel abgetaucht ist. Dieser Subduktionsprozess trägt zu den Bewegungen der tektonischen Platten und den komplexen Wechselwirkungen im Erdinneren bei und beeinflusst damit geologische Phänomene wie Erdbeben und Vulkane.
A: Beginn einer divergenten Doppelsubduktion unter der Phoenix-Platte (im Westen) und dem westlichen Gondwana (im Osten) während des Trias, gefolgt von einer Umkehrung der Subduktion des westlichen Zweigs zu Beginn der Kreidezeit mit dem Verbrauch des ozeanischen Beckens. Die Phoenix-Platte bricht etwa vor 120 Millionen Jahren auseinander, und Teile davon werden von der Farallon-Platte erfasst, die beginnt, unter Südamerika zu subduzieren.
B: Das Modell sagt eine Zone der intraozeanischen Subduktion voraus, wo die Phoenix-Platte nach Osten unter die Farallon-Platte subduziert wird. Gegen Ende der Kreidezeit trennt sich die subduzierte ozeanische Platte von der Oberfläche, was mit dem Beginn der Subduktion der Nazca-Platte unter Südamerika zusammenfällt. Die Interaktion zwischen der Phoenix-Platte und der LLSVP-Anomalie des Pazifiks führt zur Trennung der Superschwell- und Ostpazifik-Anomalien.
Die gestrichelten schwarzen Linien markieren die wichtigsten Manteldiskontinuitäten (410, 660 und 1000 km Tiefe).
Überraschenderweise scheint diese ozeanische Kruste langsamer abgesunken zu sein als erwartet. Dies deutet darauf hin, dass die Übergangszone den Abstieg des Materials in den unteren Mantel verlangsamen und somit eine Bremsfunktion in der Tektonikdynamik übernehmen könnte. Zudem könnte diese Kruste die eigenartige Form einer beobachteten Geschwindigkeitsanomalie an der Basis des Mantels erklären, der sogenannten LLSVP des Pazifiks. Diese Anomalie ist eine massive Region des unteren Mantels, die geologische Phänomene an der Oberfläche beeinflusst.
Die in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie beleuchtet den Einfluss von Oberflächenelementen auf die tiefliegende Dynamik. Diese Entdeckungen könnten Auswirkungen auf unser Verständnis anderer Gesteinsplaneten und deren Entwicklung haben. Die Forscher planen nun, andere Regionen des Pazifiks zu untersuchen, um weitere alte Strukturen zu entdecken und unser Wissen über die tektonischen Bewegungen im Laufe der Zeit zu erweitern.
Was ist seismische Tomographie?
Die seismische Tomographie ist eine geophysikalische Technik, die es ermöglicht, die innere Struktur der Erde zu visualisieren. Durch die Nutzung der von Erdbeben erzeugten seismischen Wellen können Wissenschaftler dreidimensionale Bilder der verschiedenen Schichten der Erde erstellen, darunter die Kruste, der Mantel und der Kern.
Die mit dieser Methode gewonnenen Daten sind unerlässlich, um die Dynamik der Erde zu verstehen, insbesondere die Bewegungen der tektonischen Platten und die geologischen Prozesse. Durch die Analyse der Ausbreitung der seismischen Wellen durch die verschiedenen Schichten können die Forscher die Zusammensetzung, Dichte und Temperatur der Materialien ableiten, die sie bilden.
Welche Bedeutung hat die Subduktion für die Plattentektonik?
Die Subduktion ist ein tektonischer Prozess, bei dem eine Lithosphärenplatte unter eine andere Platte absinkt und in den Erdmantel eintaucht. Dieses Phänomen ermöglicht das Recycling von Material von der Erdoberfläche, da es die ozeanische Kruste und Sedimente in die Tiefe transportiert.
Die Subduktion spielt auch eine grundlegende Rolle bei der Bildung von Gebirgen, Vulkanen und Erdbeben. Tatsächlich sind Subduktionszonen oft mit tiefen ozeanischen Gräben und intensiver vulkanischer Aktivität verbunden. Durch das Studium dieser Zonen können Wissenschaftler das Zusammenspiel der Platten und die Mechanismen, die die Dynamik der Erde beeinflussen, besser verstehen.