Nieuw onderzoek onder leiding van Curtin University heeft blootgelegd hoe gesteenten afkomstig van de aardmantel in verband worden gebracht met de vorming en het uiteenvallen van supercontinenten en superoceanen in de afgelopen 700 miljoen jaar. wat suggereert dat de aarde uit twee verschillende 'gezichten' bestaat.

Het onderzoek, gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Natuur Geowetenschappen , onderzocht de chemische en isotopische "samenstelling" van gesteenten afkomstig van duizenden kilometers onder het oppervlak om beter te begrijpen hoe de aardmantel reageert op plaatbewegingen die zich nabij het oppervlak voordoen.

Hoofdauteur Dr. Luc-Serge Doucet, van de Earth Dynamics Research Group in Curtin's School of Earth and Planetary Sciences, zei dat de aardmantel momenteel is verdeeld in twee hoofddomeinen, Afrika en de Stille Oceaan, maar er is weinig bekend over hun vorming en geschiedenis en algemeen wordt aangenomen dat ze chemisch hetzelfde zijn.

"Ons team gebruikte sporenmetalen zoals lood, strontium, en neodymium, van vulkanische eilanden met hotspots, waaronder de Hawaiiaanse eilanden in de Stille Oceaan en het eiland La Reunion in de Indische Oceaan, om te onderzoeken of deze twee domeinen dezelfde chemische samenstelling hebben, '" zei Dr. Doucet.

"We ontdekten dat het Afrikaanse domein 'verrijkt' was met subductieve continentale materialen, die verband hield met de assemblage en het uiteenvallen van het supercontinent Pangea, terwijl een dergelijke functie niet werd gevonden in het Pacific-domein."

Het team ontdekte dat de inhoud van de twee manteldomeinen niet precies hetzelfde is als eerder werd gedacht. In plaats daarvan, de aarde lijkt twee chemisch verschillende hemisferische "gezichten te hebben, " waarbij de Pacifische ring van vuur de oppervlakte-uitdrukking is van de grens tussen de twee.

Co-auteur John Curtin Distinguished Professor Zheng Xiang Li, hoofd van de Earth Dynamics Research Group, zei dat de twee chemisch verschillende hemisferen die door het team zijn ontdekt, het best kunnen worden verklaard door de verschillende evolutionaire geschiedenissen van de twee manteldomeinen tijdens de cycli van Rodinia tot Pangaea supercontinent.

"We ontdekten dat het Afrikaanse manteldomein continentale materialen bevat, die ten minste de afgelopen 600 miljoen jaar door het subductiesysteem zijn vernietigd. Echter, het gebied van de mantel in de Stille Oceaan is beschermd tegen de infiltratie van dergelijke materialen, ' zei professor Li.

"Onze onderzoeksresultaten zijn belangrijk omdat ze een dynamische relatie aantonen tussen plaattektonische processen die zich dichtbij het oppervlak bevinden en de vorming en evolutie van de diepe mantelstructuren van de aarde. Het werk helpt ons te begrijpen wat platentektoniek drijft en de vorming en reservering van wereldwijde geotectonische kenmerken zoals de Pacifische ring van vuur. De dynamische en interactieve aard van het hele aardse systeem heeft belangrijke implicaties voor de vorming van aardse hulpbronnen, de evolutie van het aardse milieu, en zelfs de evolutie van het leven."

Het onderzoek was co-auteur van onderzoekers van Curtin's School of Earth and Planetary Sciences, Tanta Universiteit in Egypte, St Francis Xavier Universiteit in Canada, Université Libre de Bruxelles in België, Queen's University in Canada, en de Chinese Academie van Wetenschappen in Peking.