الملخص:
قام فريق البحث بتحليل قطعة من الإيكلوجيت تم جمعها من جزيرة جودنو في بابوا غينيا الجديدة وأعادوا بناء عملية غرقها باستخدام الصفيحة المندسة منذ حوالي 4.4 مليون سنة، وتغلغلت عميقًا في الوشاح ثم عادت إلى السطح. يتم تغليف العقيق الموجود في الصخر بحجر صغير. يتطلب تكوين هذا المعدن ضغطًا عاليًا للغاية، مما يثبت أن الصخور قد غرقت إلى عمق لا يقل عن 90 كيلومترًا؛ وتقدر درجة الحرارة المحلية بحوالي 800 درجة مئوية.
يُظهر سجل درجات الحرارة الذي خلفته الصخور أن التدرج الحراري الأرضي في المراحل الأولى من الاندساس كان أعلى مما توقعته النماذج الحالية: على عمق حوالي 45 كيلومترًا، وصلت درجة الحرارة إلى حوالي 700 درجة مئوية، وهي أقل بحوالي 100 درجة مئوية فقط من عمق 90 كيلومترًا. ويعتقد الباحثون أن الحالة الحرارية التي تعيشها الصخور عند غرقها تكون ساخنة نسبيًا في البداية، ثم تنتقل بعد ذلك إلى بيئة الاندساس الباردة نسبيًا؛ "البرد" هنا يعني أن درجة الحرارة المقابلة لوحدة العمق أقل، ولا يعني أن درجة حرارة الصخر تنخفض كلما تعمق. وتتكهن الدراسة أيضًا بأن سرعة الغوص العمودي قد تتجاوز 60 ملم سنويًا في الفترة اللاحقة.
تم نشر البحث في مجلة Nature Earth Science. قام الفريق بتتبع تطور الضغط ودرجة الحرارة لهذه الصخرة من خلال تحليل الشوائب المعدنية في العقيق، وظروف درجة الحرارة والضغط، وعمر الزركون واليورانيوم والرصاص. تم جمع العينة في وقت مبكر من عام 2003 خلال رحلة علمية. وبمساعدة تقنيات التحليل اللاحقة، تمكن الباحثون من استعادة رحلتها تحت الأرض بمزيد من التفاصيل.
اقترح فريق البحث تفسيرين محتملين: الاحتكاك القصي الناجم عن انزلاق حدود الصفائح قد يجعل الجزء الضحل من الاندساس أكثر سخونة مما كان مقدرا سابقا؛ ومن المحتمل أيضًا أن منطقة الاندساس الأصغر سنًا هذه لم تتطور بعد إلى مرحلة مستقرة، وبالتالي لم تبرد بعد إلى درجة الحرارة التي تنبأ بها نموذج منطقة الاندساس الناضجة. وقد يعمل العاملان أيضًا في نفس الوقت. في الوقت الحالي تظل هذه فرضيات تفسيرية.
تعد مناطق الاندساس مناطق مهمة للزلازل القوية والأنشطة البركانية. كما أنها تجلب الكربون والمواد الأخرى إلى الوشاح وتشارك في دورة الكربون طويلة المدى للأرض. وأشار الباحثون إلى أن هذه الصخرة تظهر أن ذروة درجة الحرارة والضغط عند تشكل الصخر العميق قد لا تكون كافية لاستعادة عملية الغرق السابقة؛ ومن المتوقع أن تساعد بيانات التاريخ الحراري الأكثر اكتمالاً في تحسين نماذج الزلازل والنشاط البركاني والدورات الجيوكيميائية.
التعليقات