 | |
 | |
 | |
| |
 |
|
| |
 |
|
| |
 |
|
| |
 |
|
| |
 |
|
| |
 |
|
| |
 | |
| |
 | |
| |
 | |
| |
 | |
| |
 | |
| |
 | |
| |
| |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Rubrik: Science Life |
Print-Version
 |
|
Erdwissenschafter stützen Theorie Material-Recycling im Erdmantel | |
|
Geowissenschaftler liefern neue Erklärungen für die ungewöhnliche chemische Zusammensetzung bestimmter Basalte auf Hawaii. Dort, wo ozeanische Platten an sogenannten Subduktionszonen unter andere Platten abtauchen, gelangen zusammen mit der ozeanischen Kruste auch marine Sedimente in den heissen Erdmantel. Ein Forscherteam der ETH glaubt nun beweisen zu können, dass dieses Material möglicherweise über Mantelplumes wieder an die Oberfläche gelangen kann. Die Entstehung von Inseln wie Hawaii, Island oder den Kanaren beschäftigt Forscher schon seit langem. Bereits vor zwanzig Jahren wurde angenommen, dass die Kräfte der Plattentektonik Teile der ozeanischen Kruste und die darauf lagernden Meeressedimente in den unteren Erdmantel hinab transportieren, und dieses Material möglicherweise über Mantelplumes wieder an die Erdoberfläche zurückbefördert werden könnte – als wichtiger Baustein der erwähnten ozeanischen Inseln. Mantelplumes sind lokale Magmenzonen, die bis weit in den Erdmantel hineinreichen und unabhängig von den Grenzen der Kontinentalplatten Material an die Erdoberfläche befördern. Geologen spekulieren, ob Mantelplumes sogar mit dem Erdkern verbunden sind. Wichtiger Puzzlestein gefunden Bis heute waren Beweise, die diese Hypothese unterstützen, sehr spärlich, da das subduzierte Krustenmaterial wahrscheinlich durch den umgebenden Erdmantel stark „verdünnt“ wurde. Diese Theorie zu beweisen gleicht daher einem grossen Puzzle, dessen Teile weit verstreut sind und in mühsamer Kleinarbeit zusammengetragen werden müssen. Der dänische Wissenschaftler Sune G. Nielsen hat im Rahmen seiner Doktorarbeit an der ETH Zürich nun neue Puzzleteile gefunden, welche die Theorie des Recyclings von Krustenmaterial stützen. Die Resultate haben er und seine Kollegen, die an dieser Forschung beteiligt waren, in der heutigen Ausgabe von „Nature“ veröffentlicht. (1) Thallium-Isotopen geben Hinweis Die nötigen Hinweise lieferte ein Spurenelement der Metallserie: Thallium. Dieses tritt fast ausschliesslich in Form zweier Isotope auf und kommt auf Hawaii in messbarer Konzentration in bestimmten Vulkangesteinen vor, den sogenannten Pikriten. Mit Hilfe der Massenspektrometrie konnten die Forscher Gehalt und Verhältnis der verschiedenen Thallium-Isotope dieser Basalte bestimmen.
|
Für die gemessenen Verhältnisse haben Nielsen und seine Forscher-Kollegen nur eine mögliche Erklärung: Thallium muss als Spurenelement in Eisenmangankrusten subduzierter Meeressedimente in den Erdmantel gelangen. Dort vermischt es sich mit den umgebenden Magmen und kann über Mantelplumes als basaltische Laven wieder an die Oberfläche gelangen. Erdkern-Erdmantel-Interaktion nicht widerlegt Andere Forschergruppen gehen mit ihren Theorien noch weiter. Sie fanden ebenfalls in Basalten Isotopenanomalien des Spurenelements Osmium. Darin sehen sie ein mögliches Anzeichen für eine direkte Verbindung der Mantelplumes mit dem metallischen Erdkern in mehreren tausend Kilometern Tiefe. Nielsen und seine Kollegen schliessen diese Möglichkeit nicht aus. Für sie ist jedoch klar, dass die in den Pikriten gemessenen Thallium-Anomalien nur durch Eisenmangankrusten subduzierter mariner Sedimente hervorgerufen werden konnten, die sich in der Folge mit dem Mantelmagma vermischten. |
|||
|
Fussnoten:
Sie können zu diesem Artikel ein Feedback schreiben oder die bisherigen lesen. | ||||
