Rejtett olvadt kőzetréteget találtak az óceán feneke alatt

A Föld mélye még ma is számos titkot rejt. Bár a modern műholdak és geofizikai műszerek segítségével egyre pontosabb képet alkothatunk bolygónk belső szerkezetéről, időről időre olyan felfedezések születnek, amelyek átírhatják a geológiai tankönyveket.

Most kínai kutatók a Dél-kínai-tenger alatt olyan rejtett olvadt kőzetréteget azonosítottak, amely a jelek szerint akár 15 millió éve fennmaradhatott egy már rég kihunyt óceáni hátság alatt. A felfedezés azt sugallja, hogy a földköpenyben zajló folyamatok sokkal tartósabbak lehetnek, mint azt korábban feltételezték.

Egy megszűnt óceáni hátság meglepő öröksége

A Dél-kínai-tenger medencéjében egykor aktív óceáni hátság működött. Ezek a több ezer kilométer hosszú képződmények azok a helyek, ahol a kőzetlemezek távolodnak egymástól, és a köpenyből feltörő magma új óceáni kérget hoz létre.

A vizsgált hátság körülbelül 15 millió évvel ezelőtt szűnt meg működni. A geológusok eddig úgy gondolták, hogy amikor egy ilyen rendszer „kikapcsol”, az alatta található magma vagy megszilárdul, vagy fokozatosan eltűnik.

Az új mérések azonban mást mutatnak.

A kutatók magnetotellurikus vizsgálatokat végeztek az óceánfenéken. A módszer a Föld természetes elektromágneses jeleit használja arra, hogy feltérképezze a mélyben található kőzetek elektromos vezetőképességét. Az olvadt kőzet jóval jobban vezeti az elektromosságot, mint a szilárd kőzetek, ezért jelenléte kimutatható.

Egy különös réteg 50–80 kilométer mélységben

A mérések egy alacsony ellenállású zónát tártak fel mintegy 50–80 kilométeres mélységben.

Ez a terület a litoszféra és az asztenoszféra határán helyezkedik el. A litoszféra alkotja a merev kőzetlemezeket, míg az asztenoszféra alattuk található, lassan áramló, képlékeny köpenyrész.

A kutatók számításai szerint a rétegben csupán 0,1–1 százaléknyi olvadék található. Bár ez elsőre kevésnek tűnhet, geológiai szempontból elegendő ahhoz, hogy jelentősen megváltoztassa a kőzetek fizikai tulajdonságait.

Miért fontos ez a felfedezés?

A kutatás legnagyobb jelentősége nem maga az olvadt anyag, hanem annak rendkívüli tartóssága.

A korábbi modellek szerint az ilyen olvadékrétegek viszonylag gyorsan eltűnnek, amikor megszűnik a magma utánpótlása. Az új eredmények azonban arra utalnak, hogy bizonyos körülmények között ezek az olvadékzónák több millió évig fennmaradhatnak a földkéreg alatt.

Ez azt jelenti, hogy az óceáni lemezek kialakulása során létrejövő szerkezetek hosszú ideig befolyásolhatják a köpeny és a kéreg közötti hő- és anyagáramlást. A kutatók szerint a litoszféra-asztenoszféra határán található részleges olvadék akár a kőzetlemezek mozgására is hatással lehet.

Új megvilágításba kerülhet a lemeztektonika

A lemeztektonika elmélete szerint a földkéreg nagy kőzetlemezei folyamatos mozgásban vannak. Ezek a mozgások alakítják a kontinenseket, hozzák létre a hegységeket és okozzák a földrengések jelentős részét.

A kutatás eredményei arra utalnak, hogy a kőzetlemezek alsó határán található részleges olvadék fontosabb szerepet játszhat ebben a folyamatban, mint korábban gondolták.

Ha a hasonló olvadékrétegek más, már kihunyt óceáni hátságok alatt is megtalálhatók, akkor a geológusoknak újra kell gondolniuk a köpeny és a kőzetlemezek kapcsolatáról alkotott modelljeiket.