Oamenii de știință au descoperit că unul dintre cele mai extreme evenimente vulcanice de pe Pământ a făcut mai mult decât să construiască un platou subacvatic masiv. A oferit și plăcii oceanice de dedesubt o transformare chimică completă. O echipă de cercetare condusă de lectorul Azusa Shito de la Okayama University of Science, lucrând cu profesorul asociat Akira Ishikawa de la Institute of Science Tokyo și profesorul Masako Yoshikawa de la Hiroshima University, a folosit unde seismice pentru a privi sub Platoul Ontong Java (OJP). Descoperirile lor, publicate în Geophysical Research Letters, sugerează că volume enorme de magmă au pătruns prin placa existentă, creând rețele de intruziuni verticale și transformând chimic roca înconjurătoare.

Placa oceanică de sub OJP nu are structura relativ simplă așteptată de la o placă oceanică tipică. În schimb, cercetătorii au găsit dovezi ale unui interior compozit format din straturi orizontale traversate de roiuri de căi magmatice verticale cunoscute sub numele de diguri. Acestea se formează când roca topită forțează drumul prin fisuri și se răcește în interiorul lor. Grupuri mari de aceste intruziuni, numite roiuri de diguri, păstrează o înregistrare a activității vulcanice intense mult după ce magma s-a solidificat. Echipa a detectat și viteze neobișnuit de scăzute ale undelor seismice în interiorul plăcii, sugerând că magma care se ridică din adâncurile Pământului nu doar a trecut prin ea - probabil a schimbat și compoziția chimică a plăcii.

OJP se află sub Oceanul Pacific de Vest și este cel mai mare platou oceanic din lume, format acum aproximativ 110-120 de milioane de ani în timpul celei mai mari erupții vulcanice din istoria Pământului. Oamenii de știință au propus că erupția a eliberat suficientă căldură, gaze și material vulcanic pentru a perturba grav mediul global, contribuind posibil la extincții în masă prin alterarea chimiei oceanelor, climei și nivelurilor de oxigen. Cercetări recente indică faptul că evenimentul ar fi putut fi condus de un penaj termochimic care se ridică din adâncul mantalei - o coloană de material neobișnuit de fierbinte care diferă chimic de mantaua înconjurătoare și poate transporta crustă oceanică antică reciclată. Dar până acum, oamenii de știință nu au înțeles pe deplin cum afectează acea magmă o placă oceanică existentă.

Pentru a examina placa de sub OJP, cercetătorii au studiat semnale seismice de înaltă frecvență numite unde Po și So, înregistrate de seismometre de fund oceanic în jurul platoului și de instrumente pe insulele din apropiere. În condiții tipice, aceste unde călătoresc prin plăcile oceanice și se împrăștie în mod repetat prin structuri stratificate, permițându-le să parcurgă câteva mii de kilometri. Dar undele înregistrate lângă OJP s-au comportat neobișnuit: undele Po s-au deplasat eficient, în timp ce undele So s-au slăbit dramatic. Acest indiciu i-a condus pe oamenii de știință să folosească modelarea formelor de undă seismice, care a indicat că placa conține structuri stratificate (laminație orizontală) intersectate de roiuri de diguri (intruziune verticală). Stratificarea orizontală permite unor unde să călătorească pe distanțe lungi, în timp ce intruziunile verticale perturbă și slăbesc altele.

Echipa a descoperit, de asemenea, că atât undele Po, cât și So au călătorit semnificativ mai lent sub platou - un semn că rocile sunt mai fierbinți, mai puțin rigide, fracturate sau diferite chimic de materialul tipic al mantalei. Ei au concluzionat că structura singură nu putea explica vitezele scăzute și propun că magma dintr-un penaj termochimic s-a ridicat prin placă, a creat roiurile de diguri și apoi a reacționat cu roca mantalei înconjurătoare, provocând o modificare chimică cunoscută sub numele de refertilizare. Aceasta are loc când magma restaurează componente chimice rocii mantalei care le pierduse anterior în timpul topirii parțiale. Mantaua este formată în mare parte din peridotit; când o parte se topește, unele elemente sunt îndepărtate, iar magma ulterioară le poate returna, schimbând conținutul mineral și proprietățile fizice ale rocii.

Rezultatele sugerează că evenimentele vulcanice masive pot face mai mult decât să acopere fundul mării cu lavă - pot fractura o placă oceanică, pot forma rețele extinse de diguri și pot altera compoziția chimică a plăcii.