10.04.2010

Ученые изучают происхождение супервулканов на дне океана

Супервулканы считали повинными в неоднократном массовом вымирании видов в истории нашей планеты, но причина таких массивных извержений оставалась неизвестной.

Не смотря на глобальный характер извержений, механизм зарождения и причины запустившие извержение оставались для ученых загадкой. Результаты исследования, полученные в ходе недавней экспедиции в рамках Комплексной Программы Бурения Океана (КПБО) (Integrated Ocean Drilling Program) могут пролить свет на эту тайну.

Супервулкан - вулкан, производящий наиболее сильные и объемные извержения. Мощность подобных извержений может варьироваться, однако объем продуктов извержения достаточен, чтобы радикально изменить ландшафт и значительно повлиять на глобальный климат, вызывая катастрофические последствия для жизни, например вулканическую зиму.

Чтобы изучить причины зарождения этих морских гигантов, ученые пробурили большую подводную цепь гор возрастом 145 миллионов лет около побережья Японии.

Экспедиция КПБО 324 проводилась с 4 сентября по 4 ноября 2009 года на буровом судне Объединенного океанографического общества глубокого бурения. Пока доступны только предварительные результаты.

Супервулканы производили объемные извержения газа и частиц в атмосферу, заново устилая дно океана", - рассказал Роди Батиза (Rodey Batiza), глава отдела морской геологии Фонда Национальной Науки (National Science Foundation), который частично финансировал экспедицию.

Что в результате?

"Исчезновение видов, увеличение уровня парниковых газов в атмосфере и изменение течений", - рассказал Батиза.

В конце 2009, интернациональная команда исследователей приняла участие в Экспедиции КПБО 324, пробурив океанское дно в пяти местах. Они исследовали происхождение Шатской Возвышенности - вулканической цепи гор возрастом в 145 миллионов лет.

Расположенная в 1500 километрах к востоку от Японии, Шатская Возвышенность примерно равна по площади Калифорнии.

Эта подводная цепь вулканов является одним из самых больших супервулканов в мире: вершина Шатской Возвышенности лежит в 3,5 километрах под уровнем моря, тогда как основание находится на расстоянии 6 километров под поверхностью воды.

Шатская Возвышенность состоит из слоев затвердевшей лавы и жидкой лавы которая может достигать 23 метров в толщину.

"Подводные вулканы извергают невероятное количество лавы", - заявил Вильям Сагер (William Sager) из Техасского университета (Texas A&M University), который, совместно с Такаши Сано (Takashi Sano) из Японского Национального Музея Природы и Науки из Токио (Japan's National Museum of Nature and Science), возглавлял экспедицию, - "Изучение их зарождения критично важно для понимания процессов вулканизма и движения материи из недр земли на ее поверхность".

Вулканизм (геологический), совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на её поверхности. Типичным выражением вулканизма на земной поверхности являются вулканы. Вулканизмы на глубине проявляются в образовании крупных внедрений магмы в земную кору в виде так называемых интрузий и в резком изменении окружающих пород под влиянием высокой температуры и химического воздействия расплавленной магмы. С вулканизмом связывают также кратеры и кальдеры на Луне. /Рубрикон/

На земле существует примерно дюжина супервулканов - некоторые расположены на земле, другие на дне океана. Те которые находятся на дне океана, часто называют большими океаническими плато.

Современная наука предполагает что эти супервулканы сформировались за несколько миллионов лет - что по меркам геологии сравнительно небольшой срок.

Каждый из супервулканов изверг много миллионов кубических километров лавы - примерно в 300 раз больше чем объем всех Великих Озер (Great Lakes) вместе взятых - гигантский объем, по сравнению с количеством лавы, которое извергают современные вулканы, например, на Гаваях.

Дебаты по поводу зарождения и происхождения этих больших океанских плато в среде геологов начались еще в 1960-х и не утихают до сих пор. Загадка кроется в происхождении магмы - расплавленного камня, которая формируется внутри Земли.

Магма которая сформировалась глубоко внутри Земли имеет другой химический состав, нежели та которая сформировалась в неглубоких слоях земной коры. Некоторые большие океанические плато показывают характерные признаки происхождения из магмы, которая сформировалась глубоко внутри Земли, химический состав других, наоборот, предполагает происхождение из магмы из неглубоких слоев.

Экспедиции КПБО на Возвышенность Шатского сфокусировалась на расшифровке отношений между формированием супервулканов и стыков тектонических плит, что критически важно для понимания механизма формирования супервулканов.

Общепринятая теория происхождения океанских плато, гласит что они сформировались когда магма в форме пера поднялась с глубин земли на поверхность.

Альтернативная теория, предполагает что большие океанские плато образуются в месте стыка 3 тектонических плит.

Шатская Возвышенность может положить конец этим дебатам, потому что она как раз сформировалась на месте стыка трех тектонических плит. И в то же время, она проявляет характеристики, которые могут быть объяснены общепринятой теорией.

"Шатская Возвышенность - одно из лучших мест на земле для изучения происхождения супервулканов", - сказал Сагер, - "Шатская Возвышенность уникальна тем, что это единственный супервулкан, который сформировался во времена, когда направление магнитного поля Земли часто менялось".

Этот процесс создает "магнитные полосы" на дне океана. "С помощью магнитных полос, мы можем определить время извержения", - сказал Сагер, - "и пространственное положение Шатской Возвышенности по отношению к окружающим тектоническим плитам и к стыку трех плит".

Осадочная порода и микроскопические органические остатки собранные во время экспедиции, показывают что Шатская Возвышенность раньше находилась на или над уровнем моря и сформировала архипелаг в ранний Меловой период (примерно 145 млн. лет назад).

Корабельная лаборатория показала что большая часть лавы изверглась стремительно, и что Шатская Возвышенность сформировалась около или непосредственно на экваторе.

Анализ продолжается, данные собранные в этой экспедиции помогут ученым разрешить 50 летний спор о происхождении и природе больших океанических плато.

Источники:

1. globalscience.ru