Ein Dünnschliffbild des Vulklangesteins in polarisiertem Licht zeigt Klinopyroxen-Kristalle, die zur Berechnung der Wasserkonzentration im Magma verwendet wurden.
Münster – Ein internationales Forscherteam hat bei der Untersuchung von Vulkangestein der Bermudainseln eine bisher unbekannte Region des Erdmantels entdeckt. Die Forscher vermuten, dass das neu entdeckte Mantelreservoir von Gesteinsplatten stammt, die noch von Pangäa, dem letzten Superkontinent der Erdgeschichte stammen. Die Region beginnt unter der äußersten Erdkruste und reicht bis zu 2.900 Meter tief in Innere unseres Planeten.
Geochemische Analysen
Die Bermudainseln gelten nicht nur wegen ihrer weißen Strände als ein besonderes Terrain inmitten des westlichen Atlantiks. Die Inselgruppe liegt auf der Spitze eines 4.570 Meter hohen, vor rund 30 Millionen Jahren erloschenen Vulkans. Diese geologische Besonderheit nahm das internationale Wissenschaftlerteam mit Beteiligung der Universität Münster genauer unter die Lupe und unterzog das aus Magma entstandene Gestein erstmals einer detaillierten geochemischen Untersuchung.
Ziel der Analysen war es, Rückschlüsse auf die innere Beschaffenheit der Erde zu ziehen. Dabei stießen die Wissenschafter auf eine bisher unbekannte Region des Erdmantels, also der Schale des Erdinneren, die unter der äußersten Erdkruste beginnt und bis 2.900 Meter tief ins Erdinnere reicht. Wie das Team im Fachblatt "Nature" berichtet, zeichnet sich die neu entdeckte Region durch eine besondere Atomzusammensetzung aus Blei aus, das durch radioaktiven Zerfall entstand, sowie durch Kohlenstoff, Wasser und andere flüchtige Stoffe.
Pangäa-Überrest
"Unsere Studie zeigt, dass unser Verständnis von der Zusammensetzung des Erdmantels immer noch unvollständig ist – obwohl wir ihn seit fast einem Jahrhundert untersucht haben", sagte die Studienleiterin Sarah Mazza von der Uni Münster.
Die Forscher vermuten, dass das neu entdeckte Mantelreservoir aus Überresten des Superkontinents Pangäa besteht, die in der sogenannten Übergangszone gespeichert sind. Dabei handelt es sich um den Bereich zwischen 410 und 660 Kilometern Tiefe, der als Übergang vom oberen zum unteren Erdmantel gilt.
Dass die neuen Erkenntnisse über die Übergangszone direkt durch Gesteinsproben gewonnen wurden, ist den Wissenschaftern zufolge eine Besonderheit: Das meiste vorherige Wissen erlangten Forscher demnach aus anderen Verfahren wie der Untersuchung von tief im Erdmantel liegenden Diamanten und geophysikalischen Berechnungen.
"Die Entdeckungen in Bermuda zeigen, dass wir weiter Inseln, Unterwasserberge und andere vulkanische Regionen im Atlantischen Ozean untersuchen sollten, um unser Verständnis der geochemischen Evolution der Erde zu verbessern", sagte Koautor Esteban Gazel von der Cornell University in Ithaca, New York. (red, 16.5.2019)