Μία πρόσφατη μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο Geology, αποκαλύπτει μια απέραντη «αλυσίδα» από απολιθωμένα ηφαίστεια τα οποία είναι θαμμένα κάτω από την ιζηματογενή λεκάνη Σετσουάν, στη νότια Κίνα. Η ανακάλυψή τους, μπορεί ν’ αναθεωρήσει την επιστημονική κατανόηση της τεκτονικής και κλιματικής ιστορίας του πλανήτη μας.
Με επικεφαλής ερευνητές της πετρελαϊκής PetroChina και του πανεπιστημίου της Ναντσίνγκ, η μελέτη αυτή συνδύασε εικόνες από αερομεταφερόμενες συσκευές με βαθιές γεωτρήσεις, για την αποκάλυψη ενός ηφαιστειακού συστήματος που παρέμενε αδρανές για σχεδόν 800 εκατομμύρια χρόνια.
Ένα κρυφό ηφαιστειακό σύστημα εκατοντάδων χιλιομέτρων
H ανακάλυψη ξεκίνησε με εναέριες μαγνητικές έρευνες, σχεδιασμένες με τέτοιον τρόπο ώστε να χαρτογραφήσουν γεωλογικές δομές κάτω από τη λεκάνη Σετσουάν.
Οι αισθητήρες ανίχνευσαν μία βραχώδη έκταση 50 χιλιομέτρων, πλούσια σε σίδηρο, σε βάθος περίπου 6 χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια – ένα χαρακτηριστικό που συνδέεται συχνά με αρχαία, ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Για να επαληθεύσουν την ανακάλυψη, οι ερευνητές έκαναν γεώτρηση σε επτά σημεία, βάθους μεταξύ 3,6 και 6,5 χιλιομέτρων.
Τα δείγματα των πετρωμάτων έδειχναν ξεκάθαρα μαγματική προέλευση, ενώ οι χημικές αναλύσεις τα συνέδεσαν με ηφαιστειακό τόξο, δραστηριότητα που συνήθως σχηματίζεται πάνω από ζώνες καθίζησης.
Με ραδιομετρική χρονολόγηση, οι ερευνητές χρονολόγησαν τη διαμόρφωσή τους, μεταξύ 770 και 820 εκατομμυρίων χρόνων στο παρελθόν, κατά τη διάρκεια της Νεοπρωτεροζωικής περιόδου, όταν διαμελίστηκε η υπερήπειρος Ροδίνια, μια από τις πρώτες που αναγνωρίζουν οι γεωλόγοι.
«Το απολιθωμένο τόξο, διαμορφώθηκε στη διάρκεια της συναρμολόγησης και του διαμελισμού της Ροδίνιας», εξηγεί η μελέτη, η οποία κατατάσσει το ηφαιστειακό σύστημα ανάμεσα σε ένα από τα πιο ενεργά τεκτονικά επεισόδια στην ιστορία της Γης.
Η καταβύθιση εξηγεί την ασυνήθιστη ηφαιστειακή δραστηριότητα στην ενδοχώρα
Αυτό που κάνει την ανακάλυψη να ξεχωρίζει, δεν είναι μόνο η ηλικία του ηφαιστειακού συστήματος, αλλά και η τοποθεσία του. Συνήθως, τα ηφαιστειακά τόξα βρίσκονται κοντά σε ηπειρωτικά περιθώρια, όπου οι ωκεάνιες πλάκες βυθίζονται κάτω από τον ηπειρωτικό φλοιό.
Κι όμως, η αλυσίδα αυτή, βρίσκεται περισσότερα από 800 χιλιόμετρα κάτω από την ενδοχώρα σε σχέση με το σημείο όπου κανονικά περίμεναν να βρουν μία οι επιστήμονες.
Οι ερευνητές εξηγούν πως, η ανωμαλία αυτή, μπορεί να εξηγηθεί με την επίπεδη καθίζηση (flat-slab subduction) των πλακών.
Στη διεργασία αυτή, η μία ωκεάνια πλάκα γλιστρά σχεδόν οριζόντια, κάτω από μια ήπειρο για μεγάλη απόσταση, προτού κατευθυνθεί απότομα προς τον μανδύα.
Η ασυνήθιστη γεωμετρία, δημιουργεί διπλά ηφαιστειακά μέτωπα – ένα κοντά στην ηπειρωτική άκρη και ένα άλλο, βαθιά μέσα στην ήπειρο.
Οι γεωλόγοι έχουν παρατηρήσει παρόμοια μοτίβα στα Βουνά των Άνδεων, προσφέροντας μια σύγχρονη αναλογία για όσα συνέβησαν κάτω από την Κίνα πριν από σχεδόν ένα δισεκατομμύρια χρόνια.
Οι συγγραφείς της μελέτης περιγράφουν την αλυσίδα στη Σετσουάν, ως ένα «ασυνήθιστα καλά διατηρημένο παράδειγμα αυτού του σπάνιου τεκτονικού φαινομένου».
Αναθεωρώντας τις απόψεις για τους αρχαίους κλιματικούς κύκλους της Γης
Τα επακόλουθα της ανακάλυψης, στην κατανόηση των επιστημόνων, υπερβαίνουν την τεκτονική. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα είναι καθοριστικός παράγοντας του παγκόσμιου κύκλου του διοξειδίου του άνθρακα, τόσο μέσω της απελευθέρωσης του διοξειδίου στη διάρκεια των εκρήξεων και της απομάκρυνσής του, καθώς διαβρώνονται οι ηφαιστειακοί βράχοι και αντιδρούν με το CO₂ της ατμόσφαιρας.
Η κλίμακα του ηφαιστειακού αυτού τόξου, υποδηλώνει ότι, μπορεί να έχει επηρεάσει το κλίμα της Γης κατά τη διάρκεια της Νεοπρωτεροζωικής εποχής, μιας περιόδου που χαρακτηρίζεται από δραματικές περιβαλλοντικές αλλαγές.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να διαφωνούν για το τι πυροδότησε τα γεγονότα των ακραίων παγετωδών περιόδων κατά την Κρυογενική εποχή του Πρωτεροζωϊκού αιώνα, περίπου μεταξύ 720 και 635 εκατομμυρίων ετών πριν (snowball earth events), όταν οι παγετώδεις πλάκες έφτασαν σχεδόν κοντά στον Ισημερινό.
Ορισμένοι υποστηρίζουν ότι, η εκτεταμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα, σε συνδυασμό με τη διάβρωση τεράστιων ηφαιστειακών οροσειρών, μπορεί να έπαιξε ρόλο στην αποσταθεροποίηση του κλίματος.
Ενώ το τόξο της Σετσουάν δεν αρκεί από μόνο του για να εξηγήσει αυτές τις αλλαγές, παρέχει σημαντικά στοιχεία για τον λόγο που οι εσωτερικές δυναμικές της Γης συνδέονται τόσο στενά με ατμοσφαιρικές αλλαγές της ίδιας εποχής.
Σπάνια ματιά στις διεργασίες βαθιά στη Γη
Η ανακάλυψη της ηφαιστειακής αλυσίδας 643,74 χλμ., κάτω από τη νότια Κίνα, υπογραμμίζει το μεγάλο ποσοστό της αρχαίας ιστορίας της Γης που παραμένει κρυμμένο κάτω από το έδαφος.
Συνδυάζοντας σύγχρονη γεωφυσική απεικόνιση με βαθιές γεωτρήσεις, οι επιστήμονες ανασυνθέτουν τις διεργασίες που διαμόρφωσαν τον πλανήτη, πριν από σχεδόν ένα δισεκατομμύριο χρόνια στο παρελθόν.
Για τους γεωλόγους, η λεκάνη της Σετσουάν, έχει γίνει κάτι σημαντικότερο από έναν χώρο ενεργειακών πόρων. Πλέον, είναι ένα φυσικό αρχείο τεκτονικών, ηφαιστειακών και κλιματικών αλληλεπιδράσεων.
Όσο οι ερευνητές εξακολουθούν να ερευνούν τα βάθη της λεκάνης, ελπίζουν να συνδέσουν τις θαμμένες αυτές δομές με γενικότερα ερωτήματα σχετικά με τον τρόπο που διαμορφώθηκαν, έσπασαν και διαχωρίστηκαν τα κομμάτια της γης και τελικά, επηρέασαν το κλίμα του πλανήτη, στη διάρκεια των γεωλογικών χρονικών κλιμάκων.
