Basal banjir Karoo memiliki akar yang dalam

Mantel bulu memberi makan letusan mega gunung berapi 180 juta tahun yang lalu

Letusan Karoo 180 juta tahun yang lalu meninggalkan lapisan tebal basal di Afrika selatan dan Antartika, di sini di Drakensberg di Afrika Selatan. © JMK / CC-by-sa 3.0
membacakan

Tetapi sebuah hotspot: Banjir basal Karoo di Afrika Selatan dan Antartika adalah salah satu daerah vulkanik terbesar di bumi - dan mereka memiliki akar yang lebih dalam daripada yang diperkirakan sebelumnya. Karena banyak lava yang keluar dari provinsi vulkanik ini 180 juta tahun yang lalu, berasal dari mantel yang lebih rendah, seperti yang diungkapkan analisis sekarang. Vulkanisme Karoo dengan demikian adalah hasil dari Mantelplume dan disebabkan tidak hanya oleh pecahnya Pangaka Urkontinents.

Basal pasang surut adalah saksi dari bencana vulkanik paling kuat di zaman prasejarah. Beberapa kali dalam sejarah bumi terjadi letusan seluruh provinsi vulkanik. Lava, abu, dan gas vulkanik menembus ratusan cerobong asap, meninggalkan lapisan strata lava setebal ratusan meter. Beberapa dari wabah besar ini, termasuk letusan Dekkan-Trapp di India dan Siberia Trapp, mungkin telah berkontribusi pada kepunahan massal.

Di Sungai Luenha di Mozambik, para peneliti menemukan bukti mantel bulu sebagai pemasok ajaib provinsi Karoo. © Universitas Helsinki

Erupsi saat Pang a pecah

Salah satu provinsi vulkanik purba besar ini sekarang di selatan Afrika. Strata lava basal banjir Karoo berasal dari letusan yang terjadi di Pang a superkontinen 180 juta tahun yang lalu. Menurut perkiraan, ventilasi memuntahkan lima hingga sepuluh juta kilometer kubik lava hingga hari ini sisa-sisa lava ini dapat ditemukan di selatan Afrika dan Antartika.

Tapi apa yang memicu bencana vulkanik purba ini? Untuk Dekkan Trapp diketahui bahwa magma-nya diberi makan oleh dua titik api. Bulu mantel ini mengangkut batu bercahaya dari mantel bawah ke permukaan. Dan juga basal banjir Columbia di Amerika Utara mendapat pasokan magma dari mantel bulu seperti itu.

Pilih di sekitar sumber ketiga

Namun, di dasar banjir Karoo, penyebabnya tidak jelas. Terlepas dari volume besar aliran lava, analisis geokimia tampaknya menunjukkan asal material sebagian di kerak dan sebagian di mantel atas. "Tetapi dua sumber ini saja tidak dapat menjelaskan berbagai jenis provinsi Karoo magmatik, " jelas Sanni Turunen dari Universitas Helsinki dan rekan-rekannya. "Lebih dari setengah volume basal banjir ini harus berasal dari sumber ketiga."

Tapi dari mana? Untuk menjawab pertanyaan ini, Turunen dan rekan-rekannya mempelajari lava dari sekitar Sungai Luenha di Mozambik, yang dimiliki oleh basalt karoo. "Baskom banjir ini luas, tetapi sejauh ini sedikit dipelajari, " kata para peneliti. Untuk studi mereka, mereka mengambil sampel dari berbagai bagian daerah dan menganalisisnya untuk komposisi unsur dan struktur mineral mereka.

Tanda tangan geokimia dari bulu mantel

Hasilnya: Batu lava dari bagian utara basal banjir Karoo ini memiliki komposisi yang mirip dengan yang lain, dari mantel yang dalam yang berasal dari batuan vulkanik. Ini mengandung titanium dioksida yang relatif sedikit, banyak magnesium, seperti yang dilaporkan para peneliti. Struktur batuan ini juga menunjukkan bahwa magma ini pernah meleleh pada suhu sekitar 1.530 derajat.

Semua ini bersama-sama, menurut para peneliti, menunjukkan bahwa magma ini telah diangkut ke permukaan oleh bulu-bulu mantel dari mantel yang dalam. "Oleh karena itu, Luenha Pikrite memberi kami uji geokimia langsung pertama dari sumber bulu mantel yang signifikan untuk provinsi Karoo vulkanik, " Turunen dan rekan-rekannya mencatat.

Reservoir mantel dalam ini tampaknya merupakan sumber ketiga basal karoo yang dicari sejak lama. Para ilmuwan memperkirakan bahwa lebih dari setengah lava di provinsi vulkanik ini dapat berasal dari hotspot ini. (Lithos, 2019; doi: 10.1016 / j.lithos.2019.105152)

Sumber: Universitas Helsinki

- Nadja Podbregar