随着非洲一分为二,岩浆迅速上升到地球表面

研究人员分析了晶体生长区中保存的时间尺度,发现埃塞俄比亚下方的岩浆在短短几周到几个月内就上升了数十英里,到达地表。随着非洲一分为二,岩浆迅速上升到地球表面,这首先出现在 Sciworthy 上。

来源:Sciworthy

非洲大陆在埃塞俄比亚中部分裂成两个构造板块。最近,地球物理学家加深了对此类构造板块如何分离的理解。他们表明,随着地壳和上地幔(即岩石圈)的破裂和移动,大陆开始分裂。随后,来自地球深处的岩浆通过这些裂缝向上流动到地球表面,形成火山。因此,科学家们知道火山是在大陆裂谷地区形成的,但不知道它们形成的速度有多快,这使得评估裂谷地区火山危害的工作变得更加复杂。

由 Kevin Wong 领导的研究人员试图通过检查岩浆冷却时形成的一种叫做橄榄石的矿物来回答这个问题。他们重点研究了 72 颗橄榄石晶体,尺寸从 1 到 4 毫米(0.04 到 0.16 英寸)不等,这些晶体是从非洲埃塞俄比亚主裂谷 (MER) 区的 Boku 和 Ziway 火山田收集的岩石中发现的。他们解释说,该地区的岩石圈厚度仍约为 35 至 40 公里(21 至 25 英里)。这个厚厚的岩石圈表明,MER 代表了大陆分离的中间阶段,并为研究构造拉伸如何在此过程中转变为岩浆裂谷提供了难得的机会。

Wong 和他的团队分析了橄榄石,因为它是最早从岩浆中结晶的矿物之一,并且随着岩浆的上升和冷却而不断生长。随着岩浆上升,其成分发生变化,在生长的晶体内产生尖锐的化学“区域”,类似于树木的年轮。在岩浆上升过程中,温度和岩浆成分的变化会导致不同的元素(例如镁和铁)以不同的速率扩散进和扩散出晶体。因此,科学家可以模拟这些化学带及其在橄榄石晶体中的边界,以确定岩浆从上地幔上升到裂谷中喷发的速度。

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