Una recente perforazione a 1.268 metri di profondità nel mantello terrestre della dorsale medio-atlantica ha rivelato nuove informazioni sulla composizione e sui processi minerali, sfidando gli attuali modelli geologici e sottolineando il ruolo delle perforazioni in acque profonde nella scoperta scientifica.
Un campione fossile da record di 1.268 metri (4.160 piedi) raccolto dalla dorsale medio-atlantica nell’Oceano Atlantico settentrionale ha fornito un profilo minerale profondo e dettagliato del mantello oceanico. I risultati rivelano nuove conoscenze sulla formazione del mantello, sulla geologia profonda della Terra e sulle potenziali condizioni biochimiche coinvolte nelle origini della vita.
Comprendere l’atmosfera terrestre è fondamentale per comprendere importanti dettagli del sistema terrestre, comprese le rocce fuse della Terra, la composizione della crosta terrestre e il ciclo degli elementi tra l’interno della Terra, l’idrosfera, l’atmosfera e la biosfera. Gran parte di ciò che sappiamo si basa sulle rocce estratte dal fondale oceanico.
Tuttavia, questi campioni spesso mancano di un contesto geologico cruciale e sono soggetti ad alterazioni mineralogiche dovute a processi ignei e all’erosione del fondale marino, compreso il metamorfismo in rocce serpentine. Sebbene i nuclei di roccia provenienti da peridotiti profonde – rocce del substrato roccioso nel mantello superiore della Terra – possano fornire una documentazione continua, perforare i fori profondi chilometri necessari per ottenerli si è rivelato difficile.
Successo recente di perforazione
Ora, Johan Lisenberg e colleghi riportano il recupero e la caratterizzazione di un campione di roccia peridotitica serpentina lungo 1.268 metri, quasi continuo, proveniente dalla dorsale medio-atlantica. Il campione di perforazione è stato raccolto nel 2023 durante la spedizione 399 dell’International Ocean Discovery Program (IODP), da un’area idrotermicamente attiva chiamata Blocco Atlantide. et al. Variazioni significative della mineralogia sono state documentate in tutto il nucleo a vari livelli, compresi i livelli di serpentinizzazione.
Anche il contenuto di pirosseno nel campione era inaspettatamente basso rispetto ad altri campioni di peridotite in tutto il mondo e ciò potrebbe essere dovuto agli elevati gradi di esaurimento e dissoluzione del pirosseno durante il flusso di fusione. Contrariamente ai modelli comuni, si è scoperto che la migrazione del fusione tendeva a salire verso l’alto nel mantello. Gli autori hanno osservato i fluidi idrotermali interagire con le rocce in tutto il nucleo, con fenomeni ossidativi fino a una profondità di 200 metri. È stato anche scoperto che le intrusioni di gabbroite svolgono un ruolo inaspettato nell’alterazione idrotermale e nella regolazione della composizione dei fluidi delle sorgenti idrotermali ospitate dalla peridotite, che sono state proposte come modelli per ambienti in cui la biogeochimica potrebbe aver portato all’evoluzione della vita sulla Terra primordiale e altri corpi planetari.
“Decenni di campionamento del fondale oceanico mediante dragaggio hanno dipinto un quadro minerale approssimativo del mantello. Tuttavia, ogni nuova missione di perforazione rivela viste sorprendenti del mantello e della composizione della crosta oceanica”, ha scritto Eric Hillebrand in un articolo correlato su Perspective. “Progetti di trivellazione più ambiziosi riveleranno elementi importanti per comprendere gli effetti biochimici del mantello oceanico”.
Riferimenti: “Sezione lunga di peridotite impoverita serpentinizzata” di C. Johan Lissenberg, Andrew M. McCaig, Susan Q. Lange, Peter Blum, Natsuo Abe, William J. Brazelton, Remy Coltat, Jeremy R. Deans, Christine L. Dickerson, Margaret Goddard, Barbara E. John, Frieder Kline, Rebecca Cohen, Kuan Yu Lin, Haiyang Liu, Ethan L. Lopez, Toshio Nozaka, Andrew J. Parsons, Vamdev Pathak, Mark K. Regan, Jordyn A. Rupari, Ivan B. Savov, Esther M. Schwarzenbach, Olivier J. Sisman, Gordon Southam, Fengping Wang, C Geoffrey Witt, Leslie Anderson e Sarah Treadwell, 8 agosto 2024 , scienze.
DOI: 10.1126/science.adp1058
“A Deeper Dive into Earth’s Mantle” di Eric Hillebrand, 8 agosto 2024, scienze.
DOI: 10.1126/science.adr2490
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