Двойные вулканические цепи над одним горячим пятном с различными корнями

Исследователи из Центра океанических исследований имени Гельмгольца GEOMAR в Киле обнаружили возможное объяснение, почему соседние вулканические цепи, питаемые одним горячим пятном (hotspot) в Южной Атлантике, извергали материал различного геохимического состава на протяжении десятков миллионов лет. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Учёные изучили историю горячего пятна Тристан-Гоф, расположенного в южной части Атлантического океана. Анализ проб, собранных с подводных гор хребта Уолвис и провинции Гайот, показал, что около 70 миллионов лет назад состав извергаемого материала изменился. Более древние части хребта имеют состав, схожий с современным вулканом Гоф, в то время как северо-западная часть хребта моложе 70 млн лет разделена на два геохимических домена: южный с "обогащённой" подписью Гоф и северный — с менее обогащённой, как у современного вулкана Тристан-да-Кунья.

Объяснение этого феномена, вероятно, кроется в нижней мантии Земли на глубине более 2500 км. Под южной Африкой находится крупная область с низкой скоростью сдвига (LLSVP). Горячее пятно Тристан-Гоф расположено над краем этой области. По мнению учёных, на ранних стадиях плюм втягивал материал только из LLSVP (состав Гоф), но со временем этот материал на северо-западной стороне края истощился, и в основание плюма стал поступать материал извне LLSVP (состав Тристан). Это привело к формированию параллельных, но геохимически различных ветвей. "В какой-то момент в будущем плюм может полностью отсечься от линзы LLSVP и снова будет извергать лишь один тип состава, но уже тристанского, а не гофского типа", — поясняет вулканолог профессор Кай Хёрнле.

Эта модель применима и к другим горячим пятнам, например, к Гавайскому, где также есть свидетельства существования параллельных цепей вулканов с различным составом материала в разные периоды истории. Исследование помогает лучше понять процессы, происходящие в глубоких недрах нашей планеты.