Manto çekirdeği rekorları kırıyor ve Dünya’nın derin jeolojik sırlarını açığa çıkarıyor

Son zamanlarda Orta Atlantik Sırtı’nın Dünya’nın mantosunun 1.268 metre derinliğinde yapılan bir sondaj, mineral bileşimi ve süreçlerine ilişkin yeni anlayışlar ortaya çıkardı, mevcut jeolojik modellere meydan okuyor ve derin deniz sondajının bilimsel keşifteki rolünün altını çiziyor.

Kuzey Atlantik Okyanusu’ndaki Orta Atlantik Sırtı’ndan toplanan 1.268 metrelik (4.160 fit) rekor kıran fosil örneği, okyanus mantosunun derin ve ayrıntılı bir mineral profilini sağladı. Sonuçlar, mantonun oluşumu, Dünya’nın derin jeolojisi ve yaşamın kökeninde yer alan potansiyel biyokimyasal koşullar hakkında yeni bilgiler ortaya koyuyor.

Dünya’nın atmosferini anlamak, Dünya’nın erimiş kayaları, Dünya’nın kabuğunun bileşimi ve Dünya’nın içi, hidrosfer, atmosfer ve biyosfer arasındaki elementlerin döngüsü dahil olmak üzere Dünya sisteminin önemli ayrıntılarını anlamak için çok önemlidir. Bildiklerimizin çoğu okyanus tabanından çıkarılan kayalara dayanıyor.

Bununla birlikte, bu örnekler genellikle kritik jeolojik bağlamdan yoksundur ve serpantin kayalara metamorfizma da dahil olmak üzere, magmatik süreçler ve deniz tabanı erozyonu nedeniyle mineralojide değişikliklere maruz kalır. Her ne kadar derin peridotitlerden (Dünya’nın üst mantosundaki ana kaya kayaları) elde edilen kaya çekirdekleri sürekli bir kayıt sağlayabilse de, bunları elde etmek için gereken kilometrelerce derinlikteki deliklerin açılmasının zor olduğu kanıtlandı.

Son sondaj başarısı

Şimdi, Johan Lisenberg ve meslektaşları Orta Atlantik Sırtı’ndan 1.268 metre uzunluğunda, neredeyse sürekli bir serpantin peridotit kaya sondaj numunesinin kurtarıldığını ve karakterizasyonunu rapor ediyor. Sondaj örneği, 2023 yılında Uluslararası Okyanus Keşif Programı (IODP) Seferi 399 sırasında Atlantis Bloğu adı verilen hidrotermal olarak aktif bir alandan toplandı. ve ark. Serpantinleşme seviyeleri de dahil olmak üzere, çekirdek boyunca çeşitli seviyelerde önemli mineraloji değişiklikleri belgelenmiştir.

Numunedeki piroksen içeriği de dünya çapındaki diğer peridotit numuneleriyle karşılaştırıldığında beklenmedik derecede düşüktü ve bu, erime akışı sırasında piroksenin yüksek derecede tükenmesi ve çözünmesinden kaynaklanabilir. Yaygın modellerin aksine, eriyik göçünün mantoda yukarıya doğru yükselme eğiliminde olduğu bulundu. Yazarlar hidrotermal akışkanların çekirdek boyunca kayalarla etkileşime girdiğini ve 200 metre derinliğe kadar oksidatif ayrışmayı gözlemlediler. Ayrıca, gabroit izinsiz girişlerinin hidrotermal değişimde ve peridotit barındıran hidrotermal menfezlerin sıvı bileşimlerinin düzenlenmesinde beklenmedik bir rol oynadığı keşfedilmiştir; bunlar, biyojeokimyanın erken Dünya’da yaşamın evrimine yol açmış olabileceği ortamlar için modeller olarak önerilmiştir. diğer gezegen cisimleri.

Eric Hillebrand ilgili bir Perspective makalesinde şunları yazdı: “On yıllar boyunca tarama yoluyla okyanus tabanından numune alınması, mantonun kaba bir mineral resmini çizdi. Bununla birlikte, her yeni sondaj görevi, manto ve okyanus kabuğu kompozisyonuna dair şaşırtıcı görüntüler ortaya çıkarıyor.” “Daha iddialı sondaj projeleri, okyanus mantosunun biyokimyasal etkilerini anlamak için önemli parçaları ortaya çıkaracak.”

Referanslar: “Serpantinleşmiş Tükenmiş Peridotitin Uzun Kesiti”, C. Johan Lissenberg, Andrew M. McCaig, Susan Q. Lange, Peter Blum, Natsuo Abe, William J. Brazelton, Remy Coltat, Jeremy R. Deans, Christine L. Dickerson, Margaret Goddard, Barbara E. John, Frieder Kline, Rebecca Cohen, Kuan Yu Lin, Haiyang Liu, Ethan L. Lopez , Toshio Nozaka, Andrew J. Parsons, Vamdev Pathak, Mark K. Regan, Jordyn A. Rupari, Ivan B. Savov, Esther M. Schwarzenbach, Olivier J. Sisman, Gordon Southam, Fengping Wang, C Geoffrey Witt, Leslie Anderson ve Sarah Treadwell, 8 Ağustos 2024, bilimler.
DOI: 10.1126/science.adp1058

“Dünyanın Mantosuna Daha Derin Bir Bakış”, Eric Hillebrand, 8 Ağustos 2024, bilimler.
DOI: 10.1126/science.adr2490