کشف مکانیسم زمین‌شناسی که آتشفشان‌های اقیانوسی را ایجاد می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار، طبق تحقیقات جدید دانشگاه ساوت‌همپتون، بخش‌هایی از خشکی‌های قاره‌ای به تدریج از لایه‌های پایینی خود جدا می‌شوند و به سمت گوشته اقیانوسی کشیده می‌شوند - لایه نیمه جامد زیر کف اقیانوس که با جریان‌های آهسته حرکت می‌کند.

وقتی این قطعات قاره‌ای به گوشته اقیانوسی می‌رسند، به عنوان سوخت برای فوران‌های آتشفشانی برای دوره‌هایی تا ده‌ها میلیون سال عمل می‌کنند. این کشف، راه حلی برای یک معمای زمین‌شناسی دیرینه ارائه می‌دهد: چرا برخی از جزایر آتشفشانی دورافتاده - دور از مرز‌های صفحات تکتونیکی - با وجود اینکه در وسط اقیانوس‌ها قرار دارند، ترکیب شیمیایی بسیار مشابهی با قاره‌ها دارند؟

پروفسور توماس گرنون، رهبر تیم تحقیقاتی، توضیح داد: «دهه‌هاست که مشاهده کرده‌ایم بخش‌هایی از گوشته زیر اقیانوس‌ها دارای امضای شیمیایی عجیبی هستند، گویی قطعاتی از قاره‌های باستانی به آنجا راه پیدا کرده‌اند، اما توضیح قانع‌کننده‌ای برای چگونگی وقوع این اتفاق نداشتیم.»

نوآوری این مطالعه در آشکار کردن مکانیسمی است که قبلاً ناشناخته بود و طی آن قاره‌ها نه تنها روی سطح از هم جدا می‌شوند، بلکه لایه‌های پایینی خود را نیز جدا کرده و مسافت‌های بسیار بیشتری از آنچه قبلاً تصور می‌شد، طی می‌کنند.

این تیم از طریق مدل‌سازی پیشرفته کامپیوتری توانست رفتار گوشته و پوسته قاره‌ای را در معرض نیرو‌های انبساط تکتونیکی شبیه‌سازی کند. نتایج نشان می‌دهد که وقتی قاره‌ها شروع به شکافتن می‌کنند، فشار‌های عظیم در اعماق زمین باعث می‌شود که یک "موج گوشته" آهسته در امتداد کف قاره‌ها در اعماق تا ۲۰۰ کیلومتر حرکت کند و منجر به ریزش مواد از ریشه‌های عمیق قاره‌ها شود.

این فرآیند با سرعتی حدود یک میلیونم سرعت حلزون رخ می‌دهد. طی میلیون‌ها سال، این قطعات قاره‌ای بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر به گوشته اقیانوسی منتقل می‌شوند، جایی که آنها قادر به شعله‌ور کردن فعالیت‌های آتشفشانی برای مدت طولانی هستند.

پروفسور ساشا برون، یکی از نویسندگان این مطالعه، اضافه می‌کند: «نکته شگفت‌انگیز این است که گوشته حتی مدت‌ها پس از جدا شدن قاره‌ها، همچنان اثرات رانش قاره‌ای را احساس می‌کند. این سیستم با تشکیل حوضه‌های اقیانوسی جدید متوقف نمی‌شود؛ گوشته همچنان به حرکت، سازماندهی مجدد و انتقال مواد در فواصل وسیع ادامه می‌دهد.»

برای پشتیبانی از این فرضیه، تیم تحقیقاتی داده‌های زمین‌شناسی و شیمیایی منطقه‌ی سی‌مونت اقیانوس هند را که پس از تجزیه‌ی ابرقاره‌ی گوندوانا بیش از ۱۰۰ میلیون سال پیش تشکیل شده است، تجزیه و تحلیل کردند.

این تجزیه و تحلیل نشان می‌دهد که بلافاصله پس از فروپاشی گندوانا، این منطقه جریان‌های گدازه‌ای را تجربه کرده است که به طور غیرمعمول غنی از مواد قاره‌ای بوده‌اند. این امضای شیمیایی سپس به تدریج با کاهش جریان مواد از زیر قاره‌ها محو شد. نکته مهم این است که این اتفاق بدون حضور ستون‌های عمیق گوشته که قبلاً منبع اصلی چنین فعالیت‌های آتشفشانی در نظر گرفته می‌شدند، رخ داده است.

اهمیت این کشف محدود به آتشفشان‌های اقیانوسی نیست، بلکه به درک وسیع‌تری از فرآیند‌های زمین‌شناسی نیز گسترش می‌یابد. در تحقیقات قبلی، همین تیم نشان داد که این امواج آهسته گوشته می‌توانند باعث فوران الماس شوند و حتی زمین را هزاران کیلومتر دورتر از مرز‌های صفحات تکتونیکی تغییر شکل دهند.

پروفسور گرنون نتیجه می‌گیرد: «ما نقش ستون‌های گوشته‌ای را رد نمی‌کنیم، اما در حال آشکار کردن مکانیسم کاملاً جدیدی هستیم که در شکل‌دهی به ترکیب داخلی زمین نقش دارد. این امواج گوشته‌ای قادر به حمل مواد قاره‌ای به اعماق گوشته اقیانوسی هستند و یک امضای شیمیایی از خود به جا می‌گذارند که مدت‌ها پس از ناپدید شدن قاره‌های اولیه همچنان باقی می‌ماند.»