Veden kierto subduktiovyöhykkeillä riippuu vyöhykkeen iästä
Harvinaista lawsoniittieklogiittia Guatemalassa. Kuva: Tatsuki Tsujimori
Subduktiovyöhykkeen ikä vaikuttaa sen kykyyn kierrättää vettä Maan pintaosien ja sisäkerrosten välillä. Tutkimustulokset julkaistiin Geology-lehdessä 1. heinäkuuta 2023.
Kun kaksi tektonista laattaa törmäävät ja toinen painuu toisen alle, altistuvat kivet paineen, lämpötilan ja kemiallisille muutoksille ja metamorfoituvat. Tämä prosessi on tärkeä veden ja alkuaineiden, kuten strontiumin, uraanin, toriumin ja lyijyn kierrossa Maan pintaosien ja syvemmän sisuksen välillä.
Yksi metamorfoosissa syntyvä kivi on lawsoniittieklogiitti, jolla on tärkeä rooli veden varastoimisessa vaippaan uppoavissa laatoissa. Kiven sisältämä lawsoniitti-mineraali (CaAl2(Si2O7) (OH)2·H2O) voi kuljettaa suuria määriä vettä syvemmälle Maan vaippaan.
Aiemmin oletettiin, että merellinen kuori muuttuu lawsoniittieklogiitiksi suhteellisen viileissä subduktiovyöhykkeissä. Uudet tutkimukset osoittavat kuitenkin päinvastaista, sillä lawsoniittia ei olla juurikaan havaittu Maan pinnalle päätyneistä subduktiovyöhykkeiden ”fossiileista”. Tämä on herättänyt kysymyksiä myös veden varastoitumisesta subduktion yhteydessä.
Illinoisin ja Tohokun yliopistojen tutkijoista muodostettu ryhmä käytti mallinnustekniikoita tutkiakseen kivilajien muodostumista subduktiovyöhykkeen eri vaiheissa. Mallinnusten perusteella lawsoniittieklogiitit muodostuvat vasta subduktiovyöhykkeen myöhäisemmissä vaiheissa (12–33 miljoonaa vuotta). Varhaisemmissa vaiheissa lawsoniittieklogiiteillä ei vaikuta olevan yhtä merkittävää roolia veden kierrätyksessä.
Havainto auttaa ymmärtämään veden ja alkuaineiden kiertoa tektonisissa ympäristöissä. Kierron ymmärtäminen auttaa meitä saamaan paremman käsityksen planeettamme geologisten prosessien toiminnasta, vulkaanisista ilmiöistä, ja myös esimerkiksi maanjäristyksistä.
