Forbedret kappeafkøling under sene neoproterozoiske optegnelser, begyndende moderne pladetektonik

Et forskerhold ledet af prof. Sun Weidong fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IOCAS) og deres samarbejdspartnere fra Curtin University og Geological Survey of Western Australia har rapporteret en bemærkelsesværdig kappeafkølingsbegivenhed, der registrerer begyndelsen af ​​moderne pladetektonik .

Undersøgelsen blev offentliggjort i Earth and Planetary Science Letters den 21. september

Temperaturen af ​​den konvektive kappe udøver en førsteordens kontrol på rheologien, sammensætningen og dermed den tektoniske opførsel af Jordens litosfære. Jordens øvre kappe er blevet afkølet siden Mesoarchean. Imidlertid er afkølingen af ​​den øvre kappe siden det arkæiske område generelt blevet betragtet som bredt lineær.

Intraplade kontinentale basaltiske bjergarter giver et direkte middel til at undersøge den termiske tilstand af asthenosfæren. Alkaliindekset [AI, =(Na₂ O +K₂ O) ² /(SiO₂ – 35); oxider som vægt%] af basaltiske bjergarter er en direkte funktion af kappens temperatur, hvis trykket ved delvis smeltning er begrænset inden for et specifikt område.

Forskerne udførte statistisk analyse på en global geokemisk database over intrakontinentale basaltiske klipper for at undersøge variationer af gennemsnitlig AI over de seneste milliarder år. Derefter anvendte de en Monte Carlo-simulering til at generere en udviklingsproces af kappepotentiale temperatur (TP) i løbet af de sidste milliarder år ved hjælp af AI-tendensen og eksisterende estimater af TP.

Den øgede kappeafkølingsbegivenhed, hvor TP faldt med omkring 50 ℃ til 1400 ℃ under kryogen til Ediacaran (~720-541 millioner år siden), er sammenfaldende med den udbredte forekomst af lav termisk gradient (T/P) metamorfe bjergarter, hvilket afspejler kold subduktion af den oceaniske litosfære under moderne pladetektonisk regime.

"Vi foreslår, at begyndelsen af ​​moderne pladetektonik resulterede i øget kappeafkøling på grund af genanvendelse af et meget større volumen kold oceanisk litosfære ind i kappen. Det kan være drevet af tilføjelsen af ​​enorme mængder af sedimenter for at smøre subduktionszoner efter optøning af Snowball Earth," sagde Chen Qian, førsteforfatter af undersøgelsen.

"Denne undersøgelse giver ny indsigt i begyndelsen af ​​moderne pladetektonik og dens indvirkning på udviklingen af ​​kappens termiske tilstand," sagde prof. Liu He, den tilsvarende forfatter. + Udforsk yderligere

Geologer kaster nyt lys over, hvordan kontinenter kan være blevet dannet