De samenstelling van de aardmantel werd meer gevormd door interacties met de oceanische korst dan eerder werd gedacht, volgens werk van Jonathan Tucker en Peter van Keken van Carnegie, samen met collega's uit Oxford, dat onlangs is gepubliceerd in Geochemistry, Geofysica, Geosystemen.

Tijdens zijn evolutie, onze planeet verdeeld in verschillende lagen - kern, mantel, en korst. Elk heeft zijn eigen samenstelling en de dynamische processen waardoor deze lagen interageren met hun buren, kunnen ons leren over de geologische geschiedenis van de aarde.

Plaattektonische processen zorgen voor een continue evolutie van de korst en spelen een sleutelrol in de bewoonbaarheid van onze planeet. De aarde heeft twee soorten tektonische platen:die met continenten, die al miljarden jaren bestaan, en die welke grotendeels door oceanen worden bedekt. Oceanische platen worden gecreëerd door de opwaartse beweging van mantelmateriaal die optreedt wanneer platen uit elkaar spreiden. Ze worden vernietigd door onder continentale platen te schuiven en terug in de mantel, een proces dat ook nieuwe continentale korst vormt.

"De chemische samenstelling van de mantel wordt beïnvloed door de vorming van continenten en geowetenschappers kunnen chemische markers lezen die door dit proces zijn achtergelaten, ’ legde Tucker uit.

Bijvoorbeeld, sommige elementen die in korstgesteenten worden gevonden, spelen niet goed met de mineralen van de mantel. Wanneer continentale korstvorming deze elementen uit de mantel trekt, ze laten een uitgeput residu achter, alsof je het sap uit een Sno-Cone zuigt en alleen ijs achterlaat. Dit wordt korstextractie genoemd en er wordt meestal gedacht dat het "littekens" creëert die gemakkelijk te herkennen en te identificeren zijn in rotsen. Het laat ook verschillende zones in de mantel achter die zijn uitgeput van deze specifieke elementen.

"Er is lang gedacht dat deze chemische littekens het product zijn van korstvorming, " legde Tucker uit. "Maar de ontoegankelijkheid van de mantel betekent dat het moeilijk is om zeker te weten met alleen rots- en mineraalmonsters."

Om de vraag naar de oorsprong van deze uitgeputte reservoirs in de mantel te onderzoeken, Tukker, van Keken, en hun Oxford-collega's Rosemary Jones en Chris Ballentine ontwikkelden een nieuw model, waaruit bleek dat het "littekenvormende" proces van het afzonderen van onverenigbare elementen van de rest van de mantel niet alleen in de korst plaatsvindt, maar onafhankelijk in de diepe mantel dankzij oude oceanische platen die helemaal naar beneden zijn getrokken.

"Ons werk toont aan dat de processen die de samenstelling van de mantel bepalen ingewikkelder zijn dan we eerder dachten, ’ concludeerde Tucker.