Открытие массива Таму, гигантского вулкана, расположенного примерно в 1000 милях к востоку от Японии, стало большой новостью в 2013 году, когда исследователи сообщили, что это был самый большой из зарегистрированных вулканов на Земле, размером примерно с Нью-Мексико.
Новые результаты, опубликованные на этой неделе в журнале Nature Geoscience, заключаются в том, что это другая порода вулканических гор, чем предполагалось ранее, что ставит под сомнение предыдущее утверждение о том, что это самый большой одиночный вулкан в мире.
Исследование проанализировало данные о магнитном поле над массивом Таму и обнаружило, что магнитные аномалии - возмущения поля, вызванные магнитными породами в земной коре, - напоминают те, которые образуются на границах срединно-океанических хребтов.
William Sager, геофизик из Университета Хьюстона и старший автор статьи, сказал, что это открытие привело исследователей к выводу, что массив Таму образовался срединно-океаническим хребтом, «расширяющимся», как геологи называют создание океана. кора на границах плит срединно-океанического хребта, а не как щитовой вулкан, как считалось ранее. Щитовые вулканы образуются в основном в виде скоплений потоков жидкой лавы и являются одним из наиболее распространенных типов вулканов.
Международная группа исследователей из Техаса, Китая и Японии стремилась понять, как массивный вулкан Таму-Массив сформировался вблизи слияния трех спрединговых хребтов. Они сообщают, что ключом являются магнитные аномалии.
Срединно-океанические хребты - границы плит, где раздвигаются океанические плиты - сами по себе являются большими вулканами. Эти гребни фиксируют отчетливые линейные магнитные аномалии, параллельные гребню, поскольку они формируют новую кору. Это результат того, что лавовые потоки и магма концентрируются вблизи оси хребта, где магнитные минералы в новой коре регистрируют инверсии полярности магнитного поля.
Новое понимание массива Таму
Линейные магнитные аномалии, образованные тремя хребтами, ранее были обнаружены вокруг массива Таму, но было неясно, где они остановились внутри вулкана. В статье, опубликованной в 2013 году Сагером и его коллегами, сделан вывод, что массив Таму представляет собой огромный щитовой вулкан, образованный далеко идущими потоками лавы, исходящими с его вершины.
В последнем исследовании была составлена карта магнитных аномалий над массивом Таму с использованием 4,6 миллиона показаний магнитного поля, собранных за 54 года вдоль 72 000 километров путей судов. Набор данных был привязан к новой сетке магнитных профилей, позиционированных с помощью современной GPS-навигации, собранных авторами исследования с помощью корабля Falkor Института океана им. Шмидта. Полученная карта показывает, что линейные магнитные аномалии вокруг массива Таму сливаются с линейными аномалиями над самой горой, что означает, что подводный вулкан образовался в результате экстраординарного образования земной коры срединно-океанического хребта.
Сагер сказал, что открытие важно, потому что оно демонстрирует, что массив Таму и другие океанические плато формируются в результате другого процесса, чем считалось ранее. Широко принятая модель предполагает, что большой сгусток магмы, известный как «мантийный шлейф», поднимается сквозь мантию и создает массивный вулкан, когда достигает поверхности. Считается, что это извержение аналогично массивным извержениям на суше, называемым «базальтами континентального наводнения», и оно создает вертикальную последовательность потоков лавы.
Гипотеза распространения океанского хребта предполагает, что возрастная прогрессия происходит сбоку. Новый материал всегда добавляется в центр гребня, а старый материал смещается в стороны. Подразумевается, что пологие склоны массива Таму вызваны не формой потока лавы, а постепенным вздутием, а затем дефляцией хребтового вулканизма по мере того, как кора становилась толще, а затем истончалась.
Новое открытие также ослабляет общепринятую аналогию между извержениями базальтов континентального паводка и океаническими плато, поскольку показано, что механизмы формирования различны, сказал Сагер..
'Конечно, один из крупнейших'
С открытием, по словам Сагера, массив Таму больше не может считаться крупнейшим в мире щитовым вулканом. Это название возвращается к Мауна-Лоа на острове Гавайи.
«Самый большой вулкан в мире на самом деле представляет собой систему срединно-океанических хребтов, которая простирается примерно на 65 000 километров по всему миру, как стежки на бейсбольном мяче», - сказал Сагер. «Это действительно большая вулканическая система, а не один вулкан».
По его словам, теперь исследователи считают, что массив Таму сформировался как часть этой системы срединно-океанических хребтов. «Массив Таму, безусловно, одна из самых больших вулканических гор в мире».
Доклад 2013 года был основан на том, что исследователи знали в то время, сказал Сагер. «Наука - это процесс, и он всегда меняется. Некоторые аспекты этого объяснения меня беспокоили, поэтому я предложил новый рейс и вернулся, чтобы собрать новый набор магнитных данных, которые привели к этому новому результату.
"В науке нам всегда приходится подвергать сомнению то, что, как мы думаем, мы знаем, а также проверять и перепроверять наши предположения. В конце концов, речь идет о том, чтобы максимально приблизиться к истине - независимо от того, к чему это приведет."
В дополнение к Сагеру, автору-корреспонденту и профессору геофизики в Колледже естественных наук и математики Университета Хьюстона, среди других авторов статьи: соавтор Янмин Хуанг, Университет Янцзы; Масако Томинага и Джон А. Грин, оба из Техасского университета A&M; соавтор Цзиньчан Чжан из Китайской академии наук; и Масао Наканиси из Университета Тиба.