science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoek levert nieuwe aanwijzingen op voor de oorsprong van Tamu Massif

Tamu Massif maakte nieuws in 2013, beschouwd als de grootste vulkaan ter wereld. Nieuw onderzoek biedt een betere kijk op de formatie van de vulkaan en trekt die bewering in twijfel. Krediet:Universiteit van Houston

De ontdekking van het Tamu-massief, een gigantische vulkaan op ongeveer 1, 000 mijl ten oosten van Japan, maakte groot nieuws in 2013 toen onderzoekers meldden dat het de grootste afzonderlijke vulkaan op aarde was, ongeveer zo groot als New Mexico.

nieuwe bevindingen, meldde deze week in Natuur Geowetenschappen , concluderen dat het een ander soort vulkanische berg is dan eerder werd gedacht, het in twijfel trekken van de eerdere bewering dat het 's werelds grootste afzonderlijke vulkaan is.

De studie analyseerde magnetische veldgegevens over Tamu Massif, vond dat magnetische anomalieën - verstoringen van het veld veroorzaakt door magnetische rotsen in de aardkorst - lijken op die gevormd aan de randen van de mid-oceanische nokplaten.

Willem Sager, een geofysicus aan de Universiteit van Houston en senior auteur van het artikel, zei dat de ontdekking onderzoekers ertoe bracht te concluderen dat het Tamu-massief gevormd door mid-oceanische rug "uitbreiding, " de term van de geologen voor het creëren van oceaankorst op de plaatgrenzen van de mid-oceanische nok, in plaats van als een schildvulkaan, zoals eerder gedacht. Schildvulkanen worden voornamelijk gevormd als stapels vloeibare lavastromen en zijn een van de meest voorkomende soorten vulkaan.

Een internationale groep onderzoekers - uit Texas, China en Japan - probeerden te begrijpen hoe de massieve vulkaan Tamu Massif zich gevormd heeft in de buurt van het knooppunt van drie zich uitspreidende bergkammen. De sleutel, zij rapporteren, is magnetische anomalieën.

Mid-oceanische ruggen - plaatgrenzen waar oceanische platen uit elkaar bewegen - zijn zelf grote vulkanen. Deze richels registreren kenmerkende lineaire magnetische anomalieën, evenwijdig aan de nok, als ze nieuwe korst vormen. Dit is het resultaat van lavastromen en magma die geconcentreerd zijn nabij de as van de nok waar de magnetische mineralen in de nieuwe korst omkeringen van de polariteit van het magnetische veld registreren.

Een nieuw begrip van het Tamu-massief

Lineaire magnetische anomalieën gevormd door de drie ruggen waren eerder gevonden rond het Tamu-massief, maar het was onduidelijk waar ze stopten in de vulkaan. Een paper gepubliceerd in 2013 door Sager en collega's concludeerde dat Tamu Massif een enorme schildvulkaan is, gevormd door verreikende lavastromen die uit de top komen.

De laatste studie stelde een magnetische anomaliekaart samen boven het Tamu-massief, met behulp van 4,6 miljoen magnetische veldmetingen verzameld over 54 jaar langs 72, 000 kilometer scheepssporen. De dataset werd verankerd door een nieuw raster van magnetische profielen, gepositioneerd met moderne GPS-navigatie, verzameld door de auteurs van het onderzoek met behulp van het Schmidt Ocean Institute-schip Falkor. De resulterende kaart laat zien dat lineaire magnetische anomalieën rond het Tamu-massief overgaan in lineaire anomalieën over de berg zelf - wat impliceert dat de onderwatervulkaan is gevormd door buitengewone korstvorming in het midden van de oceaanrug.

Sager zei dat de bevinding belangrijk is omdat het aantoont dat het Tamu-massief en andere oceanische plateaus worden gevormd door een ander proces dan eerder werd gedacht. Een algemeen aanvaard model suggereert een grote klodder magma, bekend als een "mantelpluim, " stijgt door de mantel en creëert een enorme vulkaan wanneer deze aan de oppervlakte komt. Men denkt dat deze uitbarsting analoog is aan enorme uitbarstingen op het land, genaamd "continentale vloedbasalt" en het creëert een verticale opeenvolging van lavastromen.

De hypothese over de verspreiding van de oceaanrug suggereert dat het leeftijdsverloop in plaats daarvan lateraal is. Nieuw materiaal wordt altijd in het midden van de nok toegevoegd als ouder materiaal zijdelings wegdrijft. Een implicatie is dat de geleidelijke hellingen van het Tamu-massief niet worden veroorzaakt door de vorm van de lavastroom, maar in plaats daarvan door een geleidelijke inflatie en vervolgens deflatie van het vulkanisme in de richel toen de korst dikker werd en vervolgens dunner werd.

De nieuwe bevinding verzwakt ook de geaccepteerde analogie tussen uitbarstingen van continentale vloedbasalt en oceanische plateaus omdat de vormingsmechanismen anders blijken te zijn, zei Sager.

'Zeker een van de grootste'

Met de ontdekking, Sager zei dat het Tamu-massief niet langer kan worden beschouwd als 's werelds grootste schildvulkaan. Die titel keert terug naar Mauna Loa, op het eiland Hawaï.

"De grootste vulkaan ter wereld is eigenlijk het midden van de oceaanrug, die zich uitstrekt over 65, 000 kilometer rond de wereld, als steken op een honkbal, " zei Sager. "Dit is echt een groot vulkanisch systeem, geen enkele vulkaan."

Onderzoekers denken nu dat het Tamu-massief is gevormd als onderdeel van dat mid-oceanische rugsysteem, hij zei. "Het Tamu-massief is zeker een van de grootste vulkanische bergen ter wereld."

De paper uit 2013 was gebaseerd op wat onderzoekers op dat moment wisten, zei Sager. "Wetenschap is een proces en verandert altijd. Er waren aspecten van die uitleg die me irriteerden, dus stelde ik een nieuwe cruise voor en ging terug om de nieuwe magnetische dataset te verzamelen die tot dit nieuwe resultaat leidde.

"In de wetenschap, we moeten altijd in twijfel trekken wat we denken te weten en onze aannames controleren en dubbelchecken. Uiteindelijk, het gaat erom zo dicht mogelijk bij de waarheid te komen - waar dat ook toe leidt."