چگونه یک ستون سنگ داغ دو زنجیره آتشفشانی را در سواحل استرالیا ایجاد کرد

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

جزیره لرد هاو در حدود 600 کیلومتری سواحل نیو ساوت ولز، هلالی از جنگل های بارانی و صخره های دریایی قرار دارد که بازدیدکنندگان را به سواحل و حیات پرندگان خود می کشاند. تعداد کمی از مردم متوجه می شوند که روی بقایای فرسوده یک آتشفشان ایستاده اند.

لرد هاو جزیره ای در زنجیره ای از کوه های دریایی در سواحل شرقی استرالیا است.

این تنها جزیره بالاتر از سطح دریا است - بقیه در دریای تاسمان، بین جنوب شرقی استرالیا و نیوزیلند غوطه ور هستند. تقریبا در 650 کیلومتری (400 مایل) غرب، زنجیره دوم، کوه‌های دریایی تاسمانتید، تقریبا همان مسیر را دنبال می‌کند.

دو زنجیره تقریبا یکسان از آتشفشان ها، در کنار هم، در وسط یک صفحه تکتونیکی.

اکنون، برای اولین بار، تحقیقات ما که در Gondwana Research منتشر شده است، می تواند پاسخ دهد که چگونه این اتفاق افتاده است.

بیشتر آتشفشان ها در جایی رخ می دهند که صفحات تکتونیکی به هم می رسند، اما چند استثنا وجود دارد.

هاوایی معروف ترین نمونه است. ستونی از سنگ داغ از اعماق زمین بلند شد و در وسط صفحه اقیانوس آرام سوخت.

همانطور که صفحه از بالای سر خود رانده شد، ستون یک سوراخ جدید در آن ایجاد کرد، سپس سوراخ دیگری مانند یک مشعل دمنده زیر یک ورقه فلزی متحرک.

این دقیقا همان چیزی است که زنجیر تاسمانتید و لرد هاو به نظر می رسد. هر دو زنجیره به طور پیوسته جوان‌تر می‌شوند و حرکت صفحه استرالیا به سمت شمال را در 40 میلیون سال گذشته دنبال می‌کنند.

پرهای به این نزدیکی معمولا از هم جدا نمی مانند. در مدل‌های کامپیوتری، هر دو در فاصله‌ی حدود 1000 کیلومتری (620 مایلی) از یکدیگر تمایل دارند با هم حرکت کنند و ادغام شوند. اما اینها 40 میلیون سال در کنار هم باقی ماندند.

گدازه های هر دو زنجیره از نظر شیمیایی تقریبا یکسان هستند. اما دو ستون نامرتبط از تکه های جداگانه گوشته عمیق معمولا نباید سنگ یکسانی تولید کنند.

به نظر می رسد که زنجیره کوه های دریایی لرد هاو و تاسمانتید هرگز از هم جدا نبوده اند.

یک ستون منفرد از نزدیک به هسته زمین بالا می‌آید و به یک مانع برخورد می‌کند، در این مورد، دالی از کف اقیانوس قدیمی که در منطقه فرورانش غرق شد، سپس در حدود 500 کیلومتری (310 مایل) پایین جایی که گوشته ناگهان سفت‌تر می‌شود، متوقف شد.

ستون نمی تواند از دال عبور کند، بنابراین به اطراف آن می چرخد ​​و از شکاف های دو طرف فرار می کند. این دو شاخه به سطح می رسند و دو زنجیره آتشفشان تشکیل می شود.

سه مدرک جداگانه وجود دارد که این را تأیید می کند.

اولین مورد شبیه سازی فضای داخلی زمین است که توسط زمین شناسان فرانسوی Maelis Arnould و Nicolas Coltice اجرا می شود.

این شبیه‌سازی برای بازتولید دریای تاسمان تنظیم نشده بود، اما همانطور که در حال اجرا بود، صفحات و ستون‌ها به خودی خود تکامل یافتند.

شکافتن ستون نیز باعث بازتولید فاصله 650 تا 900 کیلومتری (400 تا 560 مایلی) که در زنجیره کوه‌های دریایی تاسمانتید و لرد هو دیده‌ایم و آنچه در حدود 70 میلیون سال اتفاق افتاده است را تکرار کرد.

دومین بیت از شواهد بازسازی 200 میلیون سال گذشته حرکت صفحه، نقشه برداری از جایی که بستر قدیمی دریا در زیر دریای تاسمان غرق شده است.

روبانی از مواد دال را با شکاف هایی در دو طرف نشان می دهد، دقیقا جایی که مدل می گوید هر شاخه بلند می شود.

ایزوتوپ های سرب در هر دو زنجیره دارای یک "اثر انگشت" منحصر به فرد هستند که توسعه آن بیش از یک میلیارد سال طول می کشد. این بسیار طولانی‌تر از آن است که از دال فرورانش شده نزدیک، که تنها 60 میلیون سال در آنجا بوده است، آمده باشد.

از اعماق گوشته آمده است و هر دو زنجیر آن را حمل می کنند.

این شواهد، با هم، یک ستون، دو شاخه را تأیید می کند.

یکی از جالب‌ترین اکتشافات این است که می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که در میلیون‌ها سال آینده چه اتفاقی برای زنجیره‌های کوه دریایی تاسمانتید و لرد هاو خواهد افتاد.

در شبیه سازی، انشعاب برای همیشه دوام نمی آورد.

همانطور که دال مانع از ستون در عمق گوشته زمین فرو می‌رود، یکی از شاخه‌ها آشکار می‌شود و غالب می‌شود، در حالی که شاخه دیگر خاموش می‌شود.

حجم فوران همچنین کاهشی را در امتداد زنجیره کوه های دریایی Lord Howe در 23 میلیون سال گذشته نشان می دهد، در حالی که جوان ترین آتشفشان های تاسمانتید بزرگتر می شوند.

بنابراین تحقیقات ما نشان می دهد که زنجیره تاسمانتید به مجرای اصلی تبدیل می شود و لرد هاو در نهایت رشد خود را متوقف می کند.

نقاط حساس زمین شناسی یکی از ابزارهایی است که ما برای بررسی نحوه حرکت قاره ها استفاده می کنیم، زیرا یک ستون تقریبا ثابت می ماند در حالی که صفحات روی آن می لغزند.

اگر یک زنجیره بتواند یک شاخه از ستون باشد که با برخورد با دال های فرورانش شده جابه جا می شود، در این صورت شمارش زنجیره ها با شمارش ستون ها یکسان نیست.

همچنین تصویر اعماق زمین را تغییر می دهد.

ستون ها معمولا به صورت لوله های عمودی مستقیم کشیده می شوند، اما در این مورد، ستون پویا است و با برخورد با موانع در گوشته زمین تکامل می یابد.

همین مکانیسم ممکن است زنجیره‌های نزدیک به هم دیگر را توضیح دهد، مانند آنچه در یلوستون در ایالات متحده وجود دارد، و برخی از نقاط داغ که امروزه معمولی به نظر می‌رسند ممکن است در گذشته خود منشعب شده باشند.

تصاویر لرزه ای زیر دریای تاسمان هنوز مبهم هستند، بنابراین برای تشخیص هر یک از شاخه ها به تصاویری با وضوح بالاتر نیاز داریم.

ما همچنین به نمونه‌های سنگ بیشتری از این آتشفشان‌های زیر آب نیاز داریم تا ژئوشیمی فوران‌ها را بهتر محدود کنیم.

جزیره ای مانند لرد هاو ممکن است دائمی به نظر برسد، اما فقط نوک قابل مشاهده چیزی است که در اعماق هسته زمین ایجاد شده است، که هنوز در حال جابجایی و حرکت است. صخره زیر پای ما هرگز آنقدر که به نظر می رسد مستقر نیست و هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که هنوز کشف نکرده ایم.

بن R. Mather و همکاران، زنجیره های آتشفشانی موازی تولید شده توسط برهمکنش ستون-دال، پژوهش گندوانا (2026). DOI: 10.1016/j.gr.2026.08.002

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله برای اولین بار در Pursuit منتشر شد. اصل مقاله را اینجا بخوانید.