Forskning giver nye spor til Tamu Massifs oprindelse

Opdagelsen af ​​Tamu Massif, en gigantisk vulkan beliggende omkring 1, 000 miles øst for Japan, lavede store nyheder i 2013, da forskere rapporterede, at det var den største enkeltstående vulkan, der er dokumenteret på jorden, nogenlunde på størrelse med New Mexico.

Nye fund, rapporteret i denne uge i Natur Geovidenskab , konkludere, at det er en anden race af vulkansk bjerg end tidligere antaget, så den tidligere påstand om, at det er verdens største enkeltvulkan, i tvivl.

Undersøgelsen analyserede magnetfeltdata over Tamu Massif, finder ud af, at magnetiske anomalier - forstyrrelser i feltet forårsaget af magnetiske klipper i jordskorpen - ligner dem, der er dannet ved grænserne af midterhavets højderyg.

William Sager, en geofysiker ved University of Houston og seniorforfatter til papiret, sagde opdagelsen fik forskerne til at konkludere, at Tamu Massif dannet ved mid-ocean ridge "spredning, "geologernes betegnelse for skabelse af havskorpe ved grænser af midterhavets højderyg, snarere end som en skjoldvulkan, som tidligere antaget. Skjoldvulkaner dannes primært som stakke af flydende lavastrømme og er en af ​​de mest almindelige typer vulkaner.

En international gruppe af forskere - fra Texas, Kina og Japan - søgte at forstå, hvordan den massive Tamu Massif-vulkan blev dannet nær forbindelsen mellem tre brede højdedrag. Nøglen, de melder, er magnetiske anomalier.

Mid-ocean ridges - pladegrænser, hvor oceaniske plader bevæger sig fra hinanden - er i sig selv store vulkaner. Disse kamme registrerer karakteristiske lineære magnetiske anomalier, parallelt med højderyggen, da de danner ny skorpe. Dette er et resultat af lavastrømme og magma, der er koncentreret nær højderyggens akse, hvor de magnetiske mineraler i den nye skorpe registrerer vendinger af magnetfeltets polaritet.

En ny forståelse af Tamu-massivet

Lineære magnetiske anomalier dannet af de tre kamme var tidligere blevet fundet omkring Tamu-massivet, men det var uklart, hvor de stoppede inde i vulkanen. Et papir udgivet i 2013 af Sager og kolleger konkluderede, at Tamu Massif er en enorm skjoldvulkan, dannet af vidtrækkende lavastrømme, der udgår fra dens top.

Den seneste undersøgelse kompilerede et magnetisk anomalikort over Tamu Massif, ved hjælp af 4,6 millioner magnetfeltaflæsninger indsamlet over 54 år langs 72, 000 kilometer skibsspor. Datasættet blev forankret af et nyt gitter af magnetiske profiler, placeret med moderne GPS-navigation, indsamlet af undersøgelsens forfattere ved hjælp af Schmidt Ocean Institute-skibet Falkor. Det resulterende kort viser, at lineære magnetiske anomalier omkring Tamu-massivet blander sig i lineære anomalier over selve bjerget - hvilket antyder, at undervandsvulkanen er dannet af ekstraordinær dannelse af skorpeskorpe i midten af ​​havet.

Sager sagde, at fundet er vigtigt, fordi det viser, at Tamu Massif og andre oceaniske plateauer er dannet af en anden proces end tidligere antaget. En bredt accepteret model antyder en stor klat magma, kendt som en "kappefane, " stiger gennem kappen og skaber en massiv vulkan, når den ankommer til overfladen. Dette udbrud menes at være analogt med massive udbrud på land, kaldet "kontinentale flodbasalter", og det skaber en lodret række af lavastrømme.

Hypotesen om spredning af havrygge antyder, at aldersudviklingen i stedet er lateral. Nyt materiale tilføjes altid i midten af ​​højderyggen, da ældre materiale driver sideværts væk. En implikation er, at Tamu-massivets gradvise skråninger ikke er forårsaget af lavastrømmens form, men i stedet af en gradvis oppustning og derefter deflation af højderygsvulkanismen, efterhånden som skorpen blev tykkere og derefter blev tyndere.

Det nye fund svækker også den accepterede analogi mellem udbrud af kontinentale oversvømmelsesbasalter og oceaniske plateauer, fordi dannelsesmekanismerne har vist sig at være forskellige, Sager sagde.

'Sikkert en af ​​de største'

Med opdagelsen, Sager sagde, at Tamu Massif ikke længere kan betragtes som verdens største skjoldvulkan. Den titel vender tilbage til Mauna Loa, på øen Hawaii.

"Den største vulkan i verden er i virkeligheden middelhavets højderygsystem, som strækker sig omkring 65, 000 kilometer rundt i verden, som sting på en baseball, Sager sagde. "Dette er virkelig et stort vulkansk system, ikke en eneste vulkan."

Forskere tror nu, at Tamu Massif blev dannet som en del af det midt-ocean-rygsystem, han sagde. "Tamu Massif er bestemt et af de største vulkanske bjerge i verden."

Papiret fra 2013 var baseret på, hvad forskerne vidste på det tidspunkt, Sager sagde. "Videnskaben er en proces og er altid i forandring. Der var aspekter af den forklaring, der forstyrrede mig, så jeg foreslog et nyt krydstogt og gik tilbage for at indsamle det nye magnetiske datasæt, der førte til dette nye resultat.

"I videnskaben, vi er altid nødt til at stille spørgsmålstegn ved det, vi tror, ​​vi ved og kontrollere og dobbelttjekke vores antagelser. Til sidst, det handler om at komme så tæt på sandheden som muligt - uanset hvor det fører hen."