Seltener Blick offenbart wie Erdkruste bildet

Eines der Erde Bestes Baby Bilder zeigt, wie Kruste an die größte vulkanische Eigenschaft auf dem Planeten bildet.

Der detaillierte Blick auf geschmolzenes Magma unter einem Mittelozeanischen Rücken, eines der riesigen Unterwasser Risse, die den Globus wie Nähte auf einem Baseball ring wirft Licht auf die treibenden Kräfte hinter der Plattentektonik. Die Ergebnisse der Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Nature (März 27) heute.

Die meisten der Erde (70 Prozent) fällt unter ozeanische Kruste, vor allem Basalt, gebildet aus Lava, die aus Ofmid-Ozeanrücken brodelt. Die Rippen stoßen etwa 40.000 Meilen (65.000 Kilometer) des Meeresbodens. Sie markieren, wo die Erdkruste auseinander zieht, lässt Raum für heißer Mantelgestein unter zu erheben und zu schmelzen.

Aber die Einzelheiten dieses Prozesses waren unscharf. Geowissenschaftler fehlten klare Bilder von Strukturen unterhalb der Mittelozeanischen Graten, die zeigen würde, wie Magma an die Oberfläche bewegt.

"Die oberen Erdmantels schmelzen Region ein tief und schwer Ziel ist", sagte Kerry Schlüssel, Hauptautor der Studie und ein Seismologe an der Scripps Institution of Oceanography in San Diego.

Schlüssel und seine Co-Autoren spähte in diese geheimnisvolle Zone unterhalb der nördlichen East Pacific Rise, eine schnell ausbreitenden Mittelozeanischen Rücken in der Nähe von Costa Rica.

Platten auseinander ziehen, machen neue Kruste

Ihr neue Image ist vergleichbar mit einer Ultraschalluntersuchung der Erde, aber anstelle von Schallwellen, die Forscher verwendet eine Technik namens elektromagnetische Bildgebung, die subtilen Variationen in natürlich vorkommenden elektrischen und magnetischen Feldern der Erde aussieht. Die Variationen zeigen verschiedene Schichten und Flüssigkeit unter der Oberfläche.

Schlüssel entdeckt eine symmetrische, schmale Schmelzzone unterhalb der East Pacific Rise. Dies bedeutet, dass der Mantel einfach durch Verbreitung Platten geschaffene Raum füllt, sagte er. Wenn die steigenden Mantel die Platten auseinander drückten, wahrscheinlich gäbe es Beweise für lokalisierte Konvektion, wie breitere, asymmetrische schmelzen.

Die Studie unterstützt eines der vorherrschenden Theorien (passive Flow-Modell) der Funktionsweise von Mittelozeanischen Rücken, sagte der Forscher. Erdkruste ist wie ein riesiger Förderband mit Platten auseinander am Mittelozeanischen Rücken zu verbreiten und Tauchen in den Mantel für das recycling an Subduktionszonen, erklärte Key. Die Platten fahren auf riesige Konvektionszellen im Mantel, aber Mittelozeanischen Rücken sind nicht verbunden mit diesen massiven wirbelt. Stattdessen denken Sie die Grate lokalisierte schmelzen aus dem Raum erstellt von tektonischen Platten rutschen Rutschen kommt, Geologen. Allerdings gibt es laufende Debatte, ob die treibende Kraft ziehen an Subduktionszonen ist — der passive Flow-Modell – oder Push aus Magma an Graten. [Infografik: höchste Berg zu tiefsten Ozeangraben]

"Unsere Daten sieht genauso aus wie die passive Flow-Modell," sagte Schlüssel OurAmazingPlanet. "Es stimmt mit was jeder denkt sollte weitergehen, aber wir hatten kein gutes Bild vor. Es sieht aus wie etwas, was jemand haben, in einem Lehrbuch basiert gezeichnet würde auf, was wir dachten vorging."

Wie schmilzt der Mantel

Die Ergebnisse bestätigen auch Modelle der Mantel schmelzen basierend auf Felsen am Meeresboden am Mittelozeanischen Rücken abgeschabt. Manchmal Teile des Mantels erfolgt bis zur Oberfläche mit durchbrechenden Lava, die Geologen einen Einblick in diese unzugänglichen Teil der Erde.

Die ersten klebrigen Mantel Felsen schmelzen haben eine hohe Konzentration von Verunreinigungen, wie Kohlendioxid und Wasser dann, sagte Schlüssel. Schließlich bekommt zwischen einer Tiefe von 37 Meilen (60 km) und die Oberfläche die Schmelze wirklich, mit etwa 10 Prozent des Mantels zu flüssigen Gestein umgewandelt werde. Knapp unterhalb der Oberfläche verbindet ein vertikalen Kanal östlich des Kamms der Magma-Reservoir, die Risse und die Vulkane an der Oberfläche.

"Das hilft wirklich, füllen Sie bitte das Bild der Funktionsweise von Graten und wie wird die Schmelze aus wo es an der Oberfläche gebildet wird", sagte Don Forsyth, marine Geophysiker an der Brown University, die nicht an der Studie beteiligt war.

Forsyth möchte jedoch zusätzliche Erhebungen entlang der Nord-Süd-Grat-Achse zu bestätigen, gibt es keine Konvektion Mantel zu sehen. "Ich denke, sie haben starke Belege für passive Auftrieb, aber die Symmetrie von selbst nicht unbedingt beweisen, dass es passive," sagte er OurAmazingPlanet.

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