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Descubren primera evidencia de formación de volcanes con origen en la zona de transición del manto de la Tierra

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Geocientíficos han descubierto en las profundidades de la Tierra bajo Bermudas la primera evidencia directa de formación de volcanes con origen en la zona de transición del manto de la Tierra.

Se trata de una capa rica en agua, cristales y rocas fundidas, que puede filtrarse a la superficie para formar volcanes.

Los científicos saben hace tiempo que los volcanes se forman cuando las placas tectónicas (que viajan sobre el manto de la Tierra) convergen, o como resultado de las plumas del manto que se elevan desde el límite del manto núcleo para hacer puntos de acceso en la corteza terrestre. Pero obtener evidencia de que el material que emana de la zona de transición del manto, entre 440 y 660 kilómetros por debajo de la corteza de nuestro planeta, puede hacer que se formen volcanes es algo nuevo para los geólogos.

“Encontramos una nueva forma de hacer volcanes. Esta es la primera vez que encontramos una clara indicación de la zona de transición en el manto de la Tierra que los volcanes pueden formarse de esta manera”, dijo el autor principal Esteban Gazel, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Atmosféricas y de la Tierra en la Universidad de Cornell. La investigación se publica en Nature.

“Esperábamos que nuestros datos mostraran que el volcán era una formación de penacho del manto, un surgimiento del manto más profundo, tal como está en Hawai”, dijo Gazel. Pero hace 30 millones de años, una perturbación en la zona de transición hizo que surgiera un material de magma hacia la superficie, formando un volcán ahora latente bajo el Océano Atlántico y luego formando Bermudas.

Utilizando una muestra central de más de 700 metros), perforada en 1972, ubicada en la Universidad de Dalhousie, Nueva Escocia, la coautora Sarah Mazza de la Universidad de Münster, en Alemania, evaluó la sección en busca de isótopos y elementos traza, evidencia de contenido de agua y otros materiales volátiles. La evaluación proporcionó una historia geológica volcánica de las Bermudas.

“Primero sospeché que el pasado volcánico de las Bermudas era especial cuando analicé el núcleo y noté las diversas texturas y mineralogía conservadas en los diferentes flujos de lava”, dijo Mazza. “Rápidamente confirmamos los enriquecimientos extremos en las composiciones de elementos traza. Fue emocionante revisar nuestros primeros resultados … los misterios de Bermuda comenzaron a desarrollarse”.

De las muestras del núcleo, el grupo detectó firmas geoquímicas de la zona de transición, que incluían mayores cantidades de agua encerradas en los cristales que las que se encontraron en las zonas de subducción. El agua en las zonas de subducción se recicla de nuevo a la superficie de la Tierra. Hay suficiente agua en la zona de transición para formar al menos tres océanos, según Gazel, pero es el agua la que ayuda a que la roca se derrita en la zona de transición.

Los geocientíficos desarrollaron modelos numéricos con Robert Moucha, profesor asociado de ciencias de la Tierra en la Universidad de Syracuse, para descubrir una perturbación en la zona de transición que probablemente obligó a que el material de esta capa profunda se fundiera y se filtrara a la superficie, dijo Gazel.

A pesar de más de 50 años de mediciones isotópicas en lavas oceánicas, los isótopos peculiares y extremos medidos en el núcleo de lava de las Bermudas no se habían observado antes. Sin embargo, estas composiciones isotópicas extremas permitieron a los científicos identificar la fuente única de la lava.

“Si comenzamos a mirar más detenidamente, creo que vamos a encontrar estas firmas geoquímicas en más lugares”, dijo el coautor Michael Bizimis, profesor asociado de la Universidad de Carolina del Sur.

Gazel explicó que esta investigación proporciona una nueva conexión entre la capa de la zona de transición y los volcanes en la superficie de la Tierra. “Con este trabajo podemos demostrar que la zona de transición de la Tierra es un reservorio químico extremo”, dijo Gazel. “Ahora estamos comenzando a reconocer su importancia en términos de geodinámica global e incluso volcanismo”.

“Nuestro próximo paso es examinar más ubicaciones para determinar la diferencia entre los procesos geológicos que pueden resultar en volcanes intraplaca y determinar el papel de la zona de transición del manto en la evolución de nuestro planeta”. (Agencia ID)

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