Un lanț uriaș de vulcani, lung de 650 km, descoperit sub sudul Chinei

Vulcanii antici extind regiunea de vulcanism cunoscută din această zonă cu câteva sute de kilometri și ar fi putut influența clima Terrei, transmite Știri.md cu referire la antena3.ro.

Cum s-au format vulcanii acum 800 de milioane de ani

Acum aproximativ 800 de milioane de ani, în perioada de început a erei Neoproterozoice, sudul Chinei se afla la marginea de nord-vest a supercontinentului Rodinia. Mișcările tectonice au dus la desprinderea acestei zone, formând actuala placă Yangtze, care a fost împinsă spre placa Oceanului Chinez.  În timpul coliziunii, crusta oceanică, mai densă, a alunecat sub crusta continentală mai ușoară și a fost împinsă adânc în interiorul Pământului, un proces cunoscut sub numele de subducție.

Pe măsură ce crusta oceanică se subduce, aceasta se încălzește și eliberează apă, generând magmă. Magma urcă apoi la suprafață, formând un lanț îngust și alungit de vulcani care urmează o linie curbă deasupra zonei de subducție. Acest fenomen poartă numele de arc vulcanic.

Vulcanismul și formarea de munți în sistemele de arc creează crustă nouă și modifică crusta existentă. Prin urmare, cercetătorii studiază arcurile vulcanice antice pentru a înțelege cum s-a format crusta Terrei în primele etape ale evoluției sale.

Geologii descoperiseră anterior rămășițe ale unui arc vulcanic stins pe marginea blocului Yangtze, datând din începutul erei Neoproterozoice. În noul studiu, publicat pe 30 iunie în Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Zhidong Gu, inginer principal la PetroChina, Junyong Li, cercetător la Universitatea Nanjing, și colegii lor au investigat dacă acești vulcani de arc se extindeau și mai adânc spre interiorul continentului.

Munții fosilizați sunt dificil de găsit, deoarece în timp sunt erodați de vânt și apă și îngropați sub straturi de sedimente. În prezent, mai mulți kilometri de roci sedimentare acoperă interiorul blocului Yangtze, formând Bazinul Sichuan.

Echipa lui Gu și Li a utilizat un senzor magnetic aeropurtat pentru a „vedea” crusta aflată sub aceste roci sedimentare. Diferitele tipuri de roci conțin minerale magnetice diferite, astfel că geofizicienii folosesc semnalele magnetice pentru a cartografia formațiunile subterane.

Ei au descoperit o bandă de roci bogate în fier, cu un câmp magnetic mai puternic decât media, situată la aproximativ 6 kilometri sub suprafață. Aceasta formează o centură lungă de aproximativ 700 de kilometri și lată de 50 de kilometri, care se întinde de la nord-est la sud-vestul blocului Yangtze și ajunge până la 900 de kilometri în interiorul continentului. Rocile bogate în fier de acest tip se formează deasupra crustei oceanice subductate.

Forajele confirmă vechimea rocilor: Între 770 și 820 de milioane de ani

Echipa a analizat, de asemenea, roci prelevate din șapte foraje adânci realizate în partea superioară a crustei de sub Bazinul Sichuan. Ei au confirmat că aceste roci provin din magmă și au o compoziție chimică similară cu cea a crustei formate de vulcanii de arc. Datarea acestor roci magmatice a indicat o vechime cuprinsă între 770 și 820 de milioane de ani, confirmând formarea lor în perioada Neoproterozoică timpurie.

Cercetătorii au concluzionat că procesul de subducție a plăcilor tectonice în timpul fragmentării Rodiniei a generat un inel de vulcani care se extinde pe sute de kilometri în interiorul blocului Yangtze.

Această descoperire este surprinzătoare, spun autorii, deoarece majoritatea arcurilor vulcanice formează centuri înguste de-a lungul marginilor continentale. De exemplu, Munții Cascadelor formează un singur lanț montan deasupra plăcii Juan de Fuca, în timp ce aceasta se subduce sub coasta Americii de Nord.

Gu și Li au atribuit lățimea neobișnuită a arcului Yangtze unui alt tip de tectonică, numit subducție cu placă plană (flat-slab subduction). În acest caz, placa oceanică se deplasează orizontal sub placa continentală, la un unghi mic, pe distanțe de sute de kilometri, înainte de a coborî adânc în Pământ.

Acest proces generează două lanțuri vulcanice distincte — unul aproape de marginea unde placa oceanică alunecă sub continent, și altul mai în interior, unde aceasta coboară definitiv. Un proces similar de subducție plană a plăcii Nazca sub coasta de vest a Americii de Sud a format lanțurile muntoase paralele ale Anzilor.

Peter Cawood, geolog la Universitatea Monash din Australia, care nu a fost implicat în studiu, a fost de acord că aceasta ar putea fi o explicație a formării vulcanilor din interiorul continentului. Totuși, el a propus o altă ipoteză: „Ar putea fi vorba de două sisteme independente, dar contemporane, care au fost ulterior unite prin sutură tectonică”, a declarat el pentru Live Science.

Impactul asupra climei Pământului

Indiferent de explicație, Cawood a afirmat că studiul oferă „un set nou și captivant de date într-o regiune care a fost greu de cercetat.” El a adăugat că „demonstrează că volumul de activitate magmatică de-a lungul acestei frontiere ar putea fi semnificativ mai mare decât se credea anterior”, iar impactul său asupra climei Terrei ar trebui reevaluat.

Oamenii de știință consideră că ciclul global al carbonului a suferit o schimbare majoră în această perioadă, pe baza datelor geochimice din roci sedimentare vechi de 720 de milioane până la 1 miliard de ani. Vulcanii eliberează dioxid de carbon în atmosferă, dar eroziunea chimică a munților consumă acest gaz. Ambele procese reglează ciclul carbonului și clima Terrei pe parcursul a milioane de ani. Rămâne însă neclar modul în care inelele de foc din sudul Chinei ar fi putut contribui la această perturbare și la eventualele instabilități climatice rezultate.