In seinem Geologie-Labor an der University of Houston hat Jonny Wu entdeckt, dass eine Vulkankette, welche sich zwischen Nordostasien und Russland erstreckt, vor 50 Millionen Jahren eine rund zehn Millionen Jahre lange Ruheperiode begann. Im Journal Geology berichtet Wu, ein Assistenzprofessor für strukturelle Geologe, Tektonik und Mantelstruktur, dass eine der entscheidendsten plattentektonischen Verschiebungen im pazifischen Ozean die Vulkane in den Ruhezustand zwang.
Am Ende der Kreidezeit, kurz nach dem Verschwinden der Dinosaurier, änderte die pazifische Platte – die größte tektonische Platte der Erde – rätselhafterweise ihre Richtung. Ein mögliches Ergebnis war die Entstehung eines auffälligen Bogens in der hawaiianischen Inselkette. Ein anderes kürzlich von Wu entdecktes Ergebnis war die vulkanische Inaktivität entlang einer rund 1.450 Kilometer langen Strecke zwischen Japan und den abgelegenen Sikhote-Alin-Bergen in Russland. Dies ist als der Pazifische Feuerring bekannt, wo die meisten Vulkane entstehen.
„Zur Zeit der vulkanischen Inaktivität subduzierte ein Bruch in der pazifischen Platte unter den vulkanischen Rand. Der dünne, zerklüftete Bruch im Meeresboden entstand durch Platten, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen, und wenn sie subduzieren oder sich untereinander vorbeischieben, tendieren sie dazu, Vulkanketten zu beeinflussen“, berichtete Wu.
Als die Vulkane zehn Millionen Jahre später wieder erwachten, waren die radiogenen Isotope innerhalb des Magmas deutlich anders.
„Die Produktivität des Magmas innerhalb der einst aktiven Vulkankette entsprach nur einem Drittel ihres früheren Wertes“, sagte Wu. Er setzte dieses Phänomen mit der Subduktion des Pazifik-Izanagi Mittelozeanischen Rückens in Zusammenhang, einem Unterwassergebirge.
Forscher wissen seit langer Zeit, dass die Vulkanaktivität über den Subduktionszonen durch Wasser angestoßen wird, dass die subduzierte Platte tief in die Erde bringt. Subduktionszonen sind die Orte, an denen die tektonischen Platten gegeneinander prallen und untereinander abtauchen. Wenn das Wasser Tiefen von etwa 105 Kilometern erreicht, lässt es den festen Mantel teilweise schmelzen und produziert Magma, das Aufsteigen und Vulkane versorgen könnte.
„Im Fall der ostasiatischen Vulkane unterbrach die Subduktion des riesigen Bruches am Meeresboden jedoch den Wasserzufluss in die tiefe Erde. Infolgedessen schalteten sich die Vulkane ab“, sagte Wu.
Wu und der Doktorand Jeremy Tsung-Jui Wu, der nicht mit Jonny Wu verwandt ist, entdeckten den Ruhezustand – und dessen Ursache – nach der Untersuchung eines Kataloges mit 900 Radioisotopenwerten von vulkanischen Gesteinen aus der Kreidezeit und dem Miozän. Sie fanden außerdem Belege dafür, dass der Bruch in der Pazifischen Platte etwa 50 Prozent kürzer war als ursprünglich angenommen.
(THK)
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