2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Սուբդուկցիոն գոտու հրաբուխներում մագմայի արտադրության ծագման և արագության որոշումը կարևոր է մայրցամաքային ընդերքի ձևավորումը և սուզվող նյութերի վերամշակումը Երկրի թիկնոցում հասկանալու համար:
Այժմ Իլինոյսի համալսարանի երկրաբանները զեկուցում են Կարիբյան կղզիներում գտնվող ստորջրյա հրաբխի Kick'em Jenny-ի ժայռերի նմուշների նոր չափումների մասին, որոնք կապում են սուբդուկցիոն գոտու հրաբուխների տակ մագմայի առաջացման արագության և արագության հետ: տեկտոնական թիթեղները միանում են այս ափսեի տեկտոնական միջավայրում։
«Մենք կարող ենք օգտագործել երկրաքիմիական չափումները՝ սահմանափակելու երկրաֆիզիկական պարամետրը՝ հալոցքի արտադրության արագությունը, այնուհետև մենք կապում ենք հալման արագությունը առանձին սուբդուկցիայի գոտում նրա թիթեղների կոնվերգենցիայի արագության հետ, որը կարող է նաև չափվել», - ասաց Քրեյգ Լունդստրոմը:, UI-ի երկրաբանության պրոֆեսոր։«Այնուհետև մենք կարող ենք օգտագործել այս տեղեկատվությունը նմանատիպ իրավիճակներում՝ հասկանալու համար, թե որքան արագ է արտադրվում մագմա այլ պարամետրերում»:
Լունդստրոմը և շրջանավարտ հետազոտող օգնական Ֆանգ Հուանգը զեկուցում են իրենց բացահայտումները Geology ամսագրի նոյեմբերի համարում:
Երկրաքիմիական տեխնիկան հիմնված է ուրանի քայքայման վրա, որը տանում է կարճատև նուկլիդների քայքայման երկար շղթայի միջով: Օրինակ, U-235-ը («ծնող»՝ 700 միլիոն տարի կիսամյակով) կքայքայվի մինչև Pa-231 (պրոտակտինիում-231. «դուստր»՝ 33 000 տարի կիսաքայքայմամբ): Չափելով ծնող և դուստր տեսակների հարաբերակցությունը ժայռի նմուշում (մի տեխնիկա, որը կոչվում է ուրանի շարքի թվագրում), գիտնականները կարող են որոշել՝ ժայռը աշխարհիկ հավասարակշռության մեջ է (և բավականին հին), թե՞ ուրանի շարքի անհավասարակշռության մեջ (և շատ երիտասարդ).
Օգտագործելով բազմակի կոլեկտորային ինդուկտիվ զուգակցված պլազմա-զանգվածային սպեկտրոմետրիա՝ Հուանգը և Լունդստրոմը վերլուծել են 12 քարի նմուշներ Kick'em Jenny-ից՝ ստորջրյա հրաբուխից, որը գտնվում է Գրենադայից մոտ 8 կիլոմետր դեպի հյուսիս՝ Փոքր Անտիլյան կղզիների հարավային աղեղում:
Kick'em Jenny-ում Ատլանտյան օվկիանոսային ափսեը մղվում է Կարիբյան ափսեի տակ տարեկան 2-4 սանտիմետր արագությամբ, որը ցանկացած սուբդուկցիայի գոտու ամենացածր կոնվերգենցիայի տեմպերից մեկն է:
Kick'em Jenny լավաներում հետազոտողները պարզել են, որ պրոտակտինիում երկու անգամ ավելի շատ է, քան պետք է լինի, եթե համակարգը աշխարհիկ հավասարակշռության մեջ է: Սա պրոտակտինիում-ուրանի ամենամեծ անհավասարակշռությունն է, որը հայտնաբերվել է սուզման գոտու ցանկացած հրաբխում:
Հալման արագության և կոնվերգենցիայի արագության միջև կապը կենտրոնանում է հալման ժամանակ ջրի դերի վրա: «Սուզման գոտիներում գտնվող բոլոր հրաբուխների էական մասը թիկնոցի հալման գործընթացում ներգրավված ջրի քանակն է», - ասաց Հուանգը: «Սուզման ժամանակ ջուրը սուզվող սալից դուրս է գալիս թիկնոցի սեպ, որն իջեցնում է ապարների հալման կետը: Երբ ավելի քիչ ջուր է տեղափոխվում թաղանթ, ավելի քիչ հալոց է առաջանում»::
Kick'em Jenny-ում ջուրը շատ դանդաղ է ավելացվում, քանի որ սուզվող թիթեղը շատ դանդաղ է իջնում, ասաց Լունդստրոմը: Սա հանգեցնում է հալման ավելի դանդաղ արագության, որն առաջացնում է պրոտակտինիումի և ուրանի ավելի բարձր հարաբերակցություն 235:
«Սա առաջին ուսումնասիրությունն է, որը ցույց է տալիս, որ ուրանի անհավասարակշռության այս համակարգի և տեկտոնական թիթեղների կոնվերգենցիայի արագության միջև կա ուղղակի կապ», - ասաց Լունդստրոմը: «Անկասկած, այս կարճատև նուկլիդները կարող են օգտագործվել հրաբուխների մի շարք այլ գործընթացների համար՝ բյուրեղների արագ ձևավորման որոշումից մինչև օվկիանոսի միջին լեռնաշղթայի հրաբուխների տակ մագման շարժվելու արագությունը»::
