Новое исследование, проведенное в Университете штата Мичиган, показывает, что источник некоторых из этих эпических излияний, однако, может быть не так глубок, как когда-то предполагалось. Результаты, опубликованные в журнале Geology, показывают, что некоторые из этих лав возникли вблизи поверхности, а не глубоко в мантии.
Когда геофизики хотят узнать больше о массивных потоках лавы, которые сопровождают континентальный рифтогенез и раскол континентов, они проводят полевые исследования Африканской тектонической плиты. Здесь Великая рифтовая долина в Восточной Африке дает представление о том, как континент может быть разорван на части.
Вооруженные новыми технологиями, ученые могут лучше интерпретировать историю, хранящуюся в окаменелых потоках лавы разлома. «То, что они узнают, применимо к разделению континентов по всему миру», — сказал Тайрон Руни, геолог МГУ.«На протяжении десятилетий велись большие споры о том, откуда взялась лава этого массивного излияния», — сказал он. «Они испускались из глубины Земли? Или был какой-то вклад из более мелких источников? Наша статья показывает, что некоторые лавы пришли из самой африканской тектонической плиты».
Чтобы прояснить, многие неученые думают о больших извержениях как о горе Святой Елены или Везувия. Это были всего лишь капли в море по сравнению с тем, что изучают Руни и его коллеги. Древние африканские излияния, по оценкам, излили 350 000 кубических километров лавы около 30 миллионов лет назад. По словам Руни, это сравнимо с вдвое большим количеством воды во всех озерах мира.
Хотя большая часть этой лавы, вероятно, происходит из глубоких источников, команда Руни обнаружила, что некоторые части тектонической плиты также расплавились, образуя необычную группу лав в Эфиопии. Исследователи показали, что камни, артефакты древних излияний, имели химические признаки материалов, обнаруженных в литосфере, и заметно отличались от большинства других пород в Эфиопии.
Руни и его команда смогли подтвердить свои выводы отчасти благодаря доступу к инструментам, которые их предшественники просто представляли себе. Новые подходы позволяют им оспаривать давние теории в своей области.Например, масс-спектрометры используются для выявления химических признаков горных пород.
Определяя элементарные характеристики лав, ученые могут проследить их происхождение на поверхности или из глубины мантии. Используя лазеры, ученые могут превратить камень в тонкий туман и измерить его состав.
К удивлению, лабораторные эксперименты команды показали, что эфиопские образцы соответствуют камням, собранным в других отдаленных регионах. Лавы в Аравии, Иордании, Египте и Судане похожи, а это означает, что некоторые из ингредиентов, которые обеспечивают массивные излияния или базальтовые наводнения, имеют неглубокий источник, который вскрывается по мере разделения континентов. По словам Руни, действительно, в ней могут содержаться семена разрушения литосферы.«Мы заинтересованы в этом, потому что эти массовые излияния происходят примерно в то же время, когда континенты распадаются, создают новые океаны и влияют на планету и окружающую среду в глобальном масштабе», — сказал он. «Таким образом, знание источника лавы дает нам представление о процессе, о котором мы еще мало знаем».
Исследования Руни заложили основу для гранта Национального научного фонда, который позволит ему и дальше открывать секреты тектонических сил и континентальных рифтингов.