Przyciąganie magnetyczne pomaga wyjaśnić ruch pod dnem oceanu

W celu datowania i obserwowania ewolucji skorupy oceanicznej badania tektoniki płyt polegają na połączeniu wiedzy o okresach, kiedy biegunowość pól geomagnetycznych planety była odwrócona, i anomaliach magnetycznych. Po ustaniu aktywności wulkanicznej, powstała magma ulega schłodzeniu na grzbiecie śródoceanicznym, a minerały zawarte w nowo powstającej skale zyskują właściwości magnetyczne i ustawiają się zgodnie z kierunkiem pola magnetycznego planety. Te ślady magnetyczne mogą zatem służyć za datownik skorupy.

Jednakże biegunowość pola geomagnetycznego planety była tak naprawdę stała w minionych okresach, które trwały dziesiątki milionów lat – rama czasowa nazywana superchronem. Dno oceaniczne w tych okresach, wolne od wyraźnych anomalii magnetycznych, utrudnia opracowanie dokładnych modeli kinematycznych płyt.

Zrozumieć przeszłość na podstawie interpretacji wahnięć magnetycznych

UE wsparła projekt GEOPLATE, którego celem jest zbadanie sekwencji ruchu płyt w okresie zwanym normalnym superchronem kredowym (CNS, od ~121 do 83 dziesiątek milionów lat temu). Partnerzy przestudiowali zachowanie pola geomagnetycznego na podstawie analizy zapisów oceanicznych z zamiarem przedstawienia pierwszych modeli kinematycznych płyt w okresie CNS.

Było to możliwe dzięki przyjęciu innowacyjnego podejścia, w ramach którego zrekonstruowali ruch płyt opierając się na śladach pozostawionych przez fluktuacje siły pola geomagnetycznego w przeszłości. Fluktuacje pozostawiły ślady magnetyczne, opisane jako maleńkie „wahnięcia”, zlokalizowane za pomocą czujników magnetycznych.

Dorobek projektu poszerzył wiedzę o wielu zjawiskach kontynentalnych i oceanicznych związanych z interakcją powierzchniowych płyt tektonicznych, konwekcji w płaszczu Ziemi i procesów pola geomagnetycznego w czasie długiego okresu CNS. Ustalenia są na przykład pomocne w wyjaśnianiu niektórych czynników mających udział w takich zjawiskach jak poziom morza, który uznaje się za wyjątkowo wysoki w połowie kredy.

Techniki potencjalnie pomocne w lokalizacji zasobów naturalnych w przyszłości

Nowe modele kinematyczne wypracowane w ramach GEOPLATE pozwalają lepiej zrozumieć, jak tempo wytwarzania skorupy i rozprzestrzeniania się dna morskiego (w następstwie aktywności wulkanicznej tworzącej nową skorupę oceaniczną) oddziałuje na wędrówkę kontynentów i może zatem pomóc wyjaśnić proces ruchu płyt, który doprowadził do rozpadu pradawnego superkontynentu Gondwana. Analiza morskich zapisów magnetycznych zaowocowała także modelami wieku, które przyniosły pewne interesujące wyniki. Techniki GEOPLATE wykazały na przykład, że najstarsza skorupa oceaniczna jest zlokalizowana we wschodniej części Morza Śródziemnego i liczy sobie prawdopodobnie niemal 340 milionów lat.

Prócz pogłębienia naszej wiedzy o przeszłości, projekt oferuje także narzędzia mające zastosowanie do teraźniejszości. Wiemy, że ruch tektoniczny w przeszłości miał swój udział w kształtowaniu rozwoju litosfery, biosfery, hydrosfery, kriosfery i globalnego klimatu z poważnymi następstwami. Zapewniając wgląd na przykład w powstawanie basenów na krawędzi kontynentalnej, GEOPLATE może pomóc naukowcom lokalizować potencjalne rejony nowych zasobów minerałów i węglowodoru.