Een nieuwe miljardenjarige geschiedenis van het binnenste van de aarde onthult kolossale 'blobs' die samensmelten en uiteenvallen als continenten

Diep in de aarde onder ons liggen twee klodders zo groot als continenten. De ene is onder Afrika, de andere onder de Stille Oceaan.

De klodders hebben hun wortels 2,900 kilometer onder het oppervlak, bijna halverwege het centrum van de aarde. Men denkt dat ze de geboorteplaats zijn van oprijzende kolommen van hete rots genaamd "diepe mantelpluimen” die het aardoppervlak bereiken.

Wanneer deze pluimen voor het eerst de oppervlakte bereiken, vinden er gigantische vulkaanuitbarstingen plaats - het soort dat 65.5 miljoen jaar geleden bijdroeg aan het uitsterven van de dinosauriërs. De klodders kunnen ook de uitbarsting beheersen van een soort rots genaamd kimberliet, die diamanten van 120-150 kilometer diepte (en in sommige gevallen tot ongeveer 800 kilometer) naar het aardoppervlak brengt.

Wetenschappers weten al heel lang dat de blobs bestonden, maar hoe ze zich in de geschiedenis van de aarde hebben gedragen, was een open vraag. In nieuw onderzoek hebben we een miljard jaar geologische geschiedenis gemodelleerd en ontdekt de klodders verzamelen zich en vallen uiteen net als continenten en supercontinenten.

Een model voor Earth Blob Evolution

De klodders bevinden zich in de mantel, de dikke laag hete rots tussen de aardkorst en de kern. De mantel is solide maar stroomt langzaam over lange tijdschalen. We weten dat de klodders er zijn omdat ze golven vertragen die worden veroorzaakt door aardbevingen, wat suggereert dat de klodders heter zijn dan hun omgeving.

Wetenschappers zijn het er over het algemeen over eens dat de klodders verband houden met de beweging van tektonische platen aan het aardoppervlak. Hoe de blobs in de loop van de geschiedenis van de aarde zijn veranderd, heeft hen echter verbaasd.

Eén denkrichting suggereert dat de huidige klodders als ankers hebben gewerkt, honderden miljoenen jaren op hun plaats zijn blijven zitten terwijl andere rotsen om hen heen bewegen. We weten echter dat tektonische platen en mantelpluimen in de loop van de tijd bewegen, en onderzoek suggereert: de vorm van de blobs verandert.

Ons nieuwe onderzoek laat zien dat de aardse klodders veel meer van vorm en locatie zijn veranderd dan eerder werd gedacht. In feite zijn ze in de loop van de geschiedenis verzameld en uiteengevallen op dezelfde manier als continenten en supercontinenten aan het aardoppervlak.

We gebruikten Australië's Nationale computerinfrastructuur om geavanceerde computersimulaties uit te voeren van hoe de aardmantel gedurende een miljard jaar heeft gestroomd.

Deze modellen zijn gebaseerd op: reconstructie van de bewegingen van tektonische platen. Wanneer platen in elkaar duwen, wordt de oceaanbodem ertussen naar beneden geduwd in een proces dat bekend staat als subductie. Het koude gesteente van de oceaanbodem zakt steeds dieper in de mantel en zodra het een diepte van ongeveer 2,000 kilometer bereikt, duwt het de hete klodders opzij.

We ontdekten dat de blobs, net als continenten, kunnen samenkomen - 'superblobs' vormen zoals in de huidige configuratie - en na verloop van tijd uiteenvallen.

Een belangrijk aspect van onze modellen is dat hoewel de klodders in de loop van de tijd van positie en vorm veranderen, ze nog steeds passen in het patroon van vulkaanuitbarstingen en kimberlietuitbarstingen die aan het aardoppervlak zijn geregistreerd. Dit patroon was voorheen een belangrijk argument voor de blobs als onbeweeglijke 'ankers'.

Opvallend is dat onze modellen de Afrikaanse klodder onthullen die nog maar 60 miljoen jaar geleden is geassembleerd - in schril contrast met eerdere suggesties dat de klodder ongeveer in zijn huidige vorm had kunnen bestaan bijna tien keer zo lang.

Resterende vragen over de blobs

Hoe zijn de blobs ontstaan? Waar zijn ze precies van gemaakt? We weten het nog steeds niet.

De klodders kunnen dichter zijn dan de omringende mantel, en als zodanig kunnen ze bestaan ​​uit materiaal dat gescheiden is van de rest van de mantel vroeg in de geschiedenis van de aarde. Dit zou kunnen verklaren waarom de minerale samenstelling van de aarde anders is dan verwacht op basis van modellen gebaseerd op de samenstelling van meteorieten.

Als alternatief zou de dichtheid van de klodders kunnen worden verklaard door de opeenhoping van dicht oceanisch materiaal uit rotsblokken die naar beneden zijn geduwd door tektonische plaatbeweging.

Hoe dan ook, ons werk laat zien dat zinkende platen eerder fragmenten van continenten naar de Afrikaanse klodder transporteren dan naar de Pacifische klodder. Interessant is dat dit resultaat consistent is met recent werk dat suggereert dat de bron van mantelpluimen die opstijgen uit de Afrikaanse klodder continentaal materiaal bevat, terwijl pluimen die opstijgen uit de Pacifische klodder dat niet doen.

De blobs volgen om mineralen en diamanten te vinden

Hoewel ons werk fundamentele vragen over de evolutie van onze planeet behandelt, heeft het ook praktische toepassingen.

Onze modellen bieden een raamwerk om de locatie van mineralen die verband houden met opwelling van de mantel nauwkeuriger te richten. Dit omvat diamanten die naar de oppervlakte zijn gebracht door kimberlieten die lijken te zijn geassocieerd met de klodders.

Magmatische sulfideafzettingen, die 's werelds belangrijkste nikkelreserve vormen, worden ook geassocieerd met mantelpluimen. Door mineralen zoals nikkel (een essentieel ingrediënt van lithium-ionbatterijen en andere hernieuwbare energietechnologieën) te helpen richten, kunnen onze modellen bijdragen aan de overgang naar een emissiearme economie.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Image Credit: het binnenste van de aarde 80 miljoen jaar geleden met warme structuren in geel tot rood (donkerder is ondieper) en koude structuren in blauw (donkerder is dieper). Ömer Bodur/Natuur

• Coinsmart. Europa's beste Bitcoin- en crypto-uitwisseling.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. GRATIS TOEGANG.
• CryptoHawk. Altcoin-radar. Gratis proefversie.
• Bron: https://singularityhub.com/2022/04/21/volcanoes-diamonds-and-blobs-a-billion-year-history-of-earths-interior-shows-its-more-mobile-than-we- gedachte/