Gamle vulkaner afslører Jordens genbrugsskorpe

Gamle vulkaner, der går milliarder af år tilbage, kunne give ny indsigt i, hvordan jordens overflade genbruges, ifølge videnskabsmænd ved University of St. Andrews.

Et studie, offentliggjort i dag i Naturkommunikation , afslører skæbnen for Jordens ældgamle skorpe og kan hjælpe med at løse mysteriet om, hvordan Jordens overflade og kappe er forbundet.

Jordens yderste lag består af stive tektoniske plader, som bevæger sig rundt og kolliderer i områder, der kaldes subduktionszoner.

I kollisionsområder, skorpematerialer bliver transporteret ind i den dybe kappe, og en af ​​de store udfordringer inden for geovidenskab er at forstå, hvad der sker med denne skorpe, og hvor længe den opholder sig i kappen.

Ved nogle få vulkaner på Jorden kan geologer finde spor af disse gamle skorpematerialer i den udbrudte lava. Til dato har det meste af dette arbejde fokuseret på oceaniske øer som Hawaii eller De Kanariske Øer.

Imidlertid, oceaniske øer er kun til stede på jordens overflade i et par millioner år, før de selv aftager og subduceres tilbage i kappen, og kan derfor kun give et lille øjebliksbillede af genanvendelse af skorpe over de fire milliarder år af Jordens historie.

St. Andrews-holdet undersøgte en række alkaliske magmaer, der brød ud i kontinentale sprækker, der ligner den moderne østafrikanske sprække.

Selvom disse magmaer har meget usædvanlige kemier, de viser mange ligheder med disse oceaniske lavaer og, afgørende, findes i hele Jordens geologiske optegnelse.

Holdet fokuserede på en alkalisk provins i det sydvestlige Grønland ved at bruge banebrydende isotopteknikker til kemisk at aftrykke gammelt skorpemateriale i kilden til disse magmaer.

Gennem en kombination af fjerntliggende feltarbejde (med båd og helikopter) og omhyggelig kemisk analyse var holdet i stand til at vise, at disse magmaer var ved at tappe ind i ældgammel skorpe, der var trukket ind i kappen 500 millioner år før vulkanerne begyndte at bryde ud.

Da holdet forstod disse processer i Grønland, kompilerede de globale data om alkalisk magmakemi og blev overrasket over at opdage, at langt størstedelen indeholdt en genbrugsskorpekomponent i deres magmakilde.

Hovedforfatter Dr. Will Hutchison, fra School of Earth and Environmental Sciences på universitetet, sagde:"Vores nøgleresultat er, at isotoper af alkaliske magmaer er meget varierende, og dette tyder på, at deres genanvendte skorpekilder har ændret sig gennem geologisk tid.

"Det skønne ved vores globale datasæt er, at det strækker sig over to milliarder år tilbage, og derfor repræsenterer disse unikke alkaliske klipper en ekstremt kraftfuld rekord for at forstå genanvendelse af skorpe over jordens historie."

"Ved omhyggeligt at samle de magmatiske og sedimentære isotopoptegnelser, dette kan give os mulighed for at forstå, hvordan skiftende skorpeinput er knyttet til vulkansk output, og i sidste ende opbygge en meget bedre forståelse af, hvad der sker med tektoniske plader, når de bliver transporteret ind i den dybe Jord."