Ученые из Университета Британской Колумбии (Канада) предложили новый взгляд на формирование вулканических извержений в горячих точках Земли, таких как Гавайи, Исландия и Самоа. Согласно исследованию, все лавы, вероятно, образуются из одного резервуара, расположенного в мантии нашей планеты.
Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Geoscience, указали на то, что мантия Земли более однородна, чем предполагалось, а лавы приобретают свой уникальный химический «отпечаток» по пути к поверхности.
Мантия Земли представляет собой слой твердых горных пород, занимающий около 84% объема планеты и находящийся между железным ядром и земной корой. Высокое давление поддерживает мантию в твердом состоянии, несмотря на значительные температуры. Магма, извергающаяся на поверхность через кору, называется лавой.
Горячие точки – это области на поверхности планеты, где магма из мантии поднимается вверх, формируя вулканические острова и горные хребты. Ранее полагали, что химическое разнообразие лав, извергаемых в этих регионах, связано с неоднородностью источников в глубинной мантии, содержащих различные компоненты, отличающиеся по составу, происхождению и возрасту.
Геологи провели анализ микроэлементов и изотопов в лавовых потоках горячих точек, чтобы установить состав мантийных магм и их источников. Полученные данные свидетельствуют о том, что химическая неоднородность лавовых потоков обусловлена изменениями, которым подвергается магма в процессе ее выхода на поверхность.
Анализ показал, что магматические источники, формирующие горячие точки, кимберлиты и базальты из обширных магматических провинций, характеризуются поразительно схожим элементным и изотопным составом. Полученные данные указывают на наличие единого резервуара в глубинах мантии, несмотря на различия, наблюдаемые на поверхности.
Новая гипотеза предполагает упрощенную схему эволюции мантии Земли, согласно которой единый истощенный и дегазированный слой мантии обогатился несовместимыми элементами в период архейского эона (около 2,5-4 миллиарда лет назад) и с тех пор претерпел незначительные изменения.
Согласно выводам, представленным в новой научной работе, строение мантии Земли характеризуется большей однородностью, чем предполагалось ранее. Полученные данные также способствуют более глубокому пониманию процессов, происходивших на ранних этапах формирования нашей планеты.