تحقیقات جدید نشان داده است که تغییرات در ترکیب سنگ درون صفحات اقیانوسی می‌تواند به طور قابل توجهی بر مسیر و سرعت این صفحات هنگام فرو رفتن در گوشته زمین تأثیر بگذارد. این تغییرات ناشی از فرآیندهای زمین‌ساخت باستانی است.

«زمین‌ساخت صفحه‌ای» به بررسی و مطالعه حرکات در مقیاس وسیع در سنگ‌کره می‌پردازد.

به نقل از اس‌تی‌دی، در اعماق بین ۴۱۰ تا ۶۶۰ کیلومتری از سطح زمین، «منطقه زون گذار»(MTZ) قرار دارد. این منطقه یک لایه مرزی کلیدی است که حرکت مواد را به اعماق سیاره هدایت می‌کند. «صفحات فرورانش»، یعنی آنهایی که به زیر صفحات دیگر فرو می‌روند با تراکم زیادی از سنگ «بازالت»(basalt ) در این منطقه مواجه هستند. سرعت این صفحات می‌تواند کند یا حتی متوقف شود.

سنگ «بازالت» یک سنگ سخت و سیاه و دانه‌ریز آتشفشانی است. این سنگ بازمانده فعالیت‌های آتشفشانی است.

کشف منشأ مخازن بازالت

یک تیم بین‌المللی از زلزله‌شناسان به سرپرستی «دانشگاه ساوث‌همپتون»(Southampton) شواهدی از یک «منطقه زون گذار» بسیار ضخیم ارائه داده‌اند که تنها با ترکیب سنگ «بازالت» قابل توجیه است و نشان می‌دهد که در مناطق خاص، کل صفحات اقیانوسی می‌توانند دارای سنگ «بازالت» زیادی باشند.

این مطالعه درک بهتری از فرورانش صفحه‌ای ارائه می‌دهد که در آن مواد سطحی و عناصر فرار در اعماق زمین بازیافت می‌شوند. این فرآیند، ثبات آب و هوایی بلندمدت، تعادل جوی و سکونت‌پذیری سیاره ما را برای میلیاردها سال حفظ می‌کند.

این تحقیق پیشگامانه بخشی از «پروژه مواد فرار در آنتیل کوچک‌تر»(VoiLA) است که در آن تیم تحقیقات، ۳۴ لرزه‌سنج را در کف اقیانوس زیر «آنتیل کوچک‌تر» مستقر کردند.

«آنتیل کوچک‌تر» نام دیگر آبخست‌های دریای کارائیب و شمال ونزوئلا است.

دکتر «کاترین ریچرت»(Catherine Rychert)، دانشیار پیشین «دانشگاه ساوث‌همپتون» و عضو فعلی «مؤسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول»(Woods Hole) می‌گوید: این اولین آزمایش لرزه‌نگاری در کف اقیانوس در مقیاس بزرگ است که درون یک منطقه فرورانش از اقیانوس اطلس انجام شده است.

وی افزود: ما از یافتن یک «منطقه زون گذار» فوق‌العاده ضخیم در گوشته زمین و زیر «آنتیل‌ها» بسیار شگفت‌زده شدیم. این منطقه می‌تواند به یکی از ضخیم‌ترین «مناطق زون گذار» مشاهده شده در سراسر جهان تبدیل شود.

اگرچه دریای کارائیب به آفتاب و سواحلش شناخته شده است، اما اکنون دلیل تازه‌ای برای شهرت یافتن در حوزه زمین‌شناسی دارد.

حافظه صفحات زمین و همرفت گوشته زمین

دکتر «نیک هارمون»(Nick Harmon)، دانشیار پیشین «دانشگاه ساوث‌همپتون» و عضو فعلی «مؤسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول» می‌گوید: فکر کردن به اینکه «زمین‌ساخت صفحه‌ای» از برخی جهات دارای حافظه است، عجیب است. این حافظه می‌تواند بر نحوه هدایت «همرفت گوشته زمین»(Mantle Convection) و ترکیب مواد در زمین توسط صفحات تأثیر بگذارد.

«همرفت گوشته زمین» ناشی از جریان‌های همرفت حامل گرما از درون سیاره زمین به سطح آن است.

دکتر «شوسونگ یانگ»(Xusong Yang) نویسنده ارشد این مطالعه، محقق پیشین «دانشگاه ساوث‌همپتون» و عضو فعلی در دانشگاه میامی تأکید کرد: ما نمی‌توانیم ناهمگونی ترکیبی موروثی صفحات اقیانوسی در حال فرورانش را نادیده بگیریم. این کار ممکن است تا حد زیادی بر سرنوشت نهایی آنها در اعماق زمین تأثیر بگذارد.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.