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Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Sun Weidong dell'Istituto di Oceanologia dell'Accademia Cinese delle Scienze (IOCAS) e dai loro collaboratori della Curtin University e del Geological Survey of Western Australia hanno riportato un notevole evento di raffreddamento del mantello che registra l'inizio della moderna tettonica a placche .
Lo studio è stato pubblicato su Earth and Planetary Science Letters il 21 settembre.
La temperatura del mantello convettivo esercita un controllo del primo ordine sulla reologia, la composizione e, di conseguenza, il comportamento tettonico della litosfera terrestre. Il mantello superiore della Terra si è raffreddato sin dal Mesoarcheano. Tuttavia, il raffreddamento del mantello superiore a partire dall'Archeano è stato generalmente considerato sostanzialmente lineare.
Le rocce basaltiche continentali intraplacca forniscono un mezzo diretto per interrogare lo stato termico dell'astenosfera. L'indice di alcali [AI, =(Na2 O +K2 O) 2 /(SiO2 – 35); ossidi come % in peso] delle rocce basaltiche è una funzione diretta della temperatura del mantello se la pressione di fusione parziale è confinata entro un intervallo specifico.
I ricercatori hanno eseguito analisi statistiche su un database geochimico globale di rocce basaltiche intracontinentali per studiare le variazioni dell'IA media negli ultimi miliardi di anni. Quindi, hanno applicato una simulazione Monte Carlo per generare un processo di evoluzione della temperatura potenziale del mantello (TP) negli ultimi miliardi di anni utilizzando l'andamento dell'IA e le stime esistenti di TP.
L'aumento dell'evento di raffreddamento del mantello per cui TP è diminuito di circa 50 ℃ a 1400 ℃ durante il periodo criogenico a Ediacaran (~ 720-541 milioni di anni fa) coincide con l'aspetto diffuso di rocce metamorfiche a basso gradiente termico (T/P), che riflettono la subduzione del freddo della litosfera oceanica in regime tettonico a placche in stile moderno.
"Suggeriamo che l'inizio della moderna tettonica a placche ha comportato un maggiore raffreddamento del mantello a causa del riciclaggio di un volume molto maggiore di litosfera oceanica fredda nel mantello. Potrebbe essere guidato dall'aggiunta di enormi volumi di sedimenti per lubrificare le zone di subduzione in seguito al scongelamento di Snowball Earth", ha affermato Chen Qian, primo autore dello studio.
"Questo studio fornisce nuove informazioni sull'inizio della moderna tettonica a placche e sui suoi impatti sull'evoluzione dello stato termico del mantello", ha affermato il Prof. Liu He, l'autore corrispondente. + Esplora ulteriormente
