En ny miljardårig historia av jordens inre avslöjar kolossala "blobbar" som smälter samman och bryter isär som kontinenter

Djupt i jorden under oss ligger två klotter lika stora som kontinenter. Den ena är under Afrika, den andra under Stilla havet.

Blobbarna har sina rötter 2,900 XNUMX kilometer under ytan, nästan halvvägs till jordens mitt. De tros vara födelseplatsen för stigande pelare av het sten som kallas "djupa mantelplymer” som når jordens yta.

När dessa plymer först når ytan inträffar gigantiska vulkanutbrott – den typ som bidrog till dinosauriernas utrotning för 65.5 miljoner år sedan. Blobbarna kan också kontrollera utbrottet av en sorts sten som kallas kimberlit, som för diamanter från djup 120-150 kilometer (och i vissa fall upp till cirka 800 kilometer) till jordens yta.

Forskare har vetat att klumparna funnits länge, men hur de har betett sig under jordens historia har varit en öppen fråga. I ny forskning modellerade vi en miljard år av geologisk historia och upptäckte klumparna samlas och går isär ungefär som kontinenter och superkontinenter.

En modell för Earth Blob Evolution

Blobbarna finns i manteln, det tjocka lagret av het sten mellan jordskorpan och dess kärna. Manteln är solid men flyter långsamt över långa tidsskalor. Vi vet att klumparna finns där eftersom de saktar ner vågor orsakade av jordbävningar, vilket tyder på att klumparna är hetare än omgivningen.

Forskare är generellt överens om att klumparna är kopplade till rörelsen av tektoniska plattor på jordens yta. Men hur klumparna har förändrats under loppet av jordens historia har förbryllat dem.

En tankeskola antyder att de nuvarande klumparna har fungerat som ankare, låsta på plats i hundratals miljoner år medan annan sten rör sig runt dem. Men vi vet att tektoniska plattor och mantelplymer rör sig över tiden, och forskning tyder på klumparnas form förändras.

Vår nya forskning visar att jordens blobbar har ändrat form och plats mycket mer än man tidigare trott. Faktum är att de under historiens gång har samlats och brutits upp på samma sätt som kontinenter och superkontinenter har gjort på jordens yta.

Vi använde Australiens Nationell beräkningsinfrastruktur att köra avancerade datorsimuleringar av hur jordens mantel har flödat över en miljard år.

Dessa modeller är baserade på rekonstruera de tektoniska plattornas rörelser. När plattor trycks in i varandra trycks havsbotten ner mellan dem i en process som kallas subduktion. Den kalla stenen från havsbotten sjunker djupare och djupare in i manteln, och när den väl når ett djup av cirka 2,000 XNUMX kilometer skjuter den de varma klumparna åt sidan.

Vi fann att precis som kontinenter kan blobbarna samlas – bilda "superblobbar" som i den nuvarande konfigurationen – och bryta upp med tiden.

En nyckelaspekt av våra modeller är att även om klumparna ändrar position och form över tiden, passar de fortfarande mönstret av vulkan- och kimberlitutbrott som registrerats på jordens yta. Detta mönster var tidigare ett nyckelargument för klumparna som orörliga "ankare".

Påfallande nog avslöjar våra modeller den afrikanska klumpen som sattes ihop så sent som för 60 miljoner år sedan – i skarp kontrast till tidigare förslag kan klumpen ha existerat i ungefär sin nuvarande form nästan tio gånger så länge.

Återstående frågor om blubbarna

Hur uppstod klumparna? Vad exakt är de gjorda av? Vi vet fortfarande inte.

Blobbarna kan vara tätare än den omgivande manteln, och som sådana kan de bestå av material separerat från resten av manteln tidigt i jordens historia. Detta kan förklara varför jordens mineralsammansättning skiljer sig från den som förväntas från modeller baserade på meteoriters sammansättning.

Alternativt kan klumparnas täthet förklaras av ackumuleringen av tätt oceaniskt material från stenplattor som trycks ned av tektoniska plattor.

Oavsett vilket visar vårt arbete att sjunkande plattor är mer benägna att transportera fragment av kontinenter till den afrikanska klumpen än till Stillahavsblobben. Intressant nog överensstämmer detta resultat med nyare arbeten som tyder på att källan till mantelplymer som stiger upp från den afrikanska klumpen innehåller kontinentalt material, medan plymer som stiger från Stillahavsblobben inte gör det.

Spåra klumparna för att hitta mineraler och diamanter

Även om vårt arbete tar upp grundläggande frågor om vår planets utveckling, har det också praktiska tillämpningar.

Våra modeller tillhandahåller ett ramverk för att mer exakt inrikta platsen för mineraler som är associerade med manteluppväxt. Detta inkluderar diamanter som tagits upp till ytan av kimberliter som verkar vara förknippade med klumparna.

Magmatiska sulfidavlagringar, som är världens primära reserv av nickel, är också associerade med mantelplymer. Genom att hjälpa målmineraler som nickel (en viktig ingrediens i litiumjonbatterier och annan förnybar energiteknik) kan våra modeller bidra till övergången till en ekonomi med låga utsläpp.

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Bildkredit: Jordens inre för 80 miljoner år sedan med heta strukturer i gult till rött (mörkare är grundare) och kalla strukturer i blått (mörkare är djupare). Ömer Bodur/Naturen

• Myntsmart. Europas bästa bitcoin- och kryptobörs.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. FRI TILLGÅNG.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis provperiod.
• Källa: https://singularityhub.com/2022/04/21/volcanoes-diamonds-and-blobs-a-billion-year-history-of-earths-interior-shows-its-more-mobile-than-we- trodde/