Neue Ozeankruste Kann Sich Langsamer Als Gedacht Bilden

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Neue ozeankruste, die sich auf den meeresrücken im mittleren ozean bildet, kann sich langsamer und weniger gleichmäßig bilden als zuvor.

Die Kruste, die den Boden der Ozeane der Welt ausmacht, wird ständig entlang der Kämme des mittleren Ozeans erzeugt, Bergketten, die wie die Nähte eines Baseballs auf dem Meeresboden aussehen.

Der grundlegende Prozess der Neubildung von Ozeankruste ist bekannt, aber was genau in der unbeständigen Umgebung der Kämme passiert und wie schnell es geschieht, wird nicht genau verstanden.

Eine neue Studie, in der einige der Mineralien untersucht wurden, die neue Ozeankruste ausmachen, deutet darauf hin, dass der Bildungsprozess langsamer und weniger gleichmäßig sein kann als bisher angenommen.

Neue Kruste und die "Breizone"

Mid-Ocean-Grate sind die Grenzen zwischen den tektonischen Platten und sind der Ort, an dem sich die Platten voneinander ausbreiten. Magma aus dem darunterliegenden Mantel bricht an den Rändern aus, kühlt sich ab und erstarrt, um neue Ozeankruste zu bilden. Diese neue Kruste wird allmählich durch weitere neue Kruste vom Grat weggedrängt, um schließlich über die Platte zu wandern - ein Vorgang, der als Ausbreitung des Meeresbodens bezeichnet wird - und an einer Subduktionszone wieder in das Erdinnere, wo eine tektonische Platte unter die andere taucht.

Die Geschwindigkeit der Krustenbildung variiert von Grat zu Grat: Einige sich schnell ausbreitende Grate erzeugen bis zu 15 cm neue Kruste pro Jahr, während sich langsam ausbreitende Grate mit nur 5 cm pro Jahr kriechen.

Matthew Rioux, ein Forscher am MIT, analysierte Teile der Ozeankruste vom East Pacific Rise, einem Mittelkamm, der 1.900 Kilometer vor der Westküste Südamerikas liegt und zu den am schnellsten verbreiteten Graten der Welt gehört. Durch einen Blick auf die Mineralien in der Kruste konnten sich Rioux und seine Kollegen ein Bild von der Umgebung in der "Breizone" machen, die zum Teil flüssiges Magma und zum Teil kristallisiertes Gestein umfasst, und das Alter der verschiedenen Teile des Gesteins bestimmen.

Wissenschaftler haben geglaubt, dass Magmen, die an schnell verbreiteten Graten neue Kruste bilden, aus der Tiefe aufsteigen, schnell kristallisieren und sich dann vom Grat wegdrücken, um einen neuen Meeresboden zu bilden. Wenn dies der Fall wäre, müsste jeder Teil eines Felsens ein ähnliches Alter haben, da er sich mehr oder weniger gleichzeitig kristallisiert hätte.

Das Team stellte jedoch fest, dass das Gegenteil der Fall war: Zwei der vier Gesteinsproben hatten ein Mineral mit dem Namen Zirkon, das ein breites Alter aufwies, was bedeutet, dass verschiedene Teile des Gesteins zu unterschiedlichen Zeiten in neue Kruste kristallisierten und dass die Krustenbildung länger dauert als erwartet.

Schnelle und langsame Verbreitung

Rioux sagt, dass es einige mögliche Erklärungen für den überraschenden Befund gibt. Eine Möglichkeit ist, dass die "Breizone" von neuem Magma "aufgeladen" wird, das aus dem Mantel austritt. Sobald sich die neue Kruste festsetzt, erwärmt Magma sie wieder und verwandelt Teile davon wieder in Flüssigkeit, die später wieder aushärtet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass Magma in bereits geformtes Gestein eindringt - ältere Zirkone bleiben intakt, da sie hitzebeständig sind, während sich neuere um sie herum bilden.

Wenn diese Mischung bei sich schnell ausbreitenden Kämmen auftritt, wird sie wahrscheinlich auch bei langsameren auftreten, wo das Magma mehr Zeit hat, sich mit der neuen Kruste zu mischen.

"Es ist ein Schritt vorwärts in unserem Verständnis der Funktionsweise dieser Grate", sagte Rioux in einer Erklärung. "Die Datierung der ozeanischen Kruste wird es uns ermöglichen, besser zu verstehen, wie viel Variation zwischen verschiedenen Kämmen im mittleren Ozean besteht, wie sich diese Variationen auf die tektonische Umgebung beziehen und was letztendlich die Daten über die magmatischen Prozesse während der Entstehung eines sehr sagen großer Bruchteil der Erdkruste. "

Die in einer April-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Geoscience ausführliche Forschung wurde von der National Science Foundation und dem Natural Environment Research Council finanziert.

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