Bilim insanları, Dünya'nın en aşırı volkanik olaylarından birinin sadece devasa bir sualtı platosu oluşturmakla kalmadığını, aynı zamanda altındaki okyanus levhasına tam bir kimyasal makyaj yaptığını keşfetti. Okayama Bilim Üniversitesi'nden Öğretim Görevlisi Azusa Shito liderliğindeki, Tokyo Bilim Enstitüsü'nden Doçent Akira Ishikawa ve Hiroşima Üniversitesi'nden Profesör Masako Yoshikawa'nın da yer aldığı bir araştırma ekibi, Ontong Java Platosu'nun (OJP) altını görmek için sismik dalgalar kullandı. Geophysical Research Letters'da yayımlanan bulguları, devasa magma hacimlerinin mevcut levhayı delip geçerek dikey sokulum ağları oluşturduğunu ve çevredeki kayayı kimyasal olarak dönüştürdüğünü gösteriyor.

OJP'nin altındaki okyanus levhası, tipik bir okyanus levhasından beklenen nispeten basit yapıya sahip değil. Bunun yerine araştırmacılar, dayk olarak bilinen dikey magma yolları sürüleriyle kesişen yatay katmanlardan oluşan kompozit bir iç yapıya dair kanıtlar buldu. Bunlar, erimiş kaya çatlaklardan geçip içlerinde soğuduğunda oluşur. Dayk sürüleri adı verilen bu sokulumların büyük grupları, magma katılaştıktan çok sonra bile yoğun volkanik aktivitenin kaydını korur. Ekip ayrıca levha içinde alışılmadık derecede düşük sismik dalga hızları tespit etti; bu, Dünya'nın derinliklerinden yükselen magmanın sadece geçip gitmediğini, muhtemelen levhanın kimyasal bileşimini de değiştirdiğini gösteriyor.

OJP, batı Pasifik Okyanusu'nun altında yer alır ve yaklaşık 110-120 milyon yıl önce, Dünya tarihinin en büyük volkanik püskürmesi sırasında oluşan dünyanın en büyük okyanus platosudur. Bilim insanları, patlamanın okyanus kimyasını, iklimi ve oksijen seviyelerini değiştirerek küresel çevreyi ciddi şekilde bozacak kadar ısı, gaz ve volkanik malzeme saldığını ve muhtemelen kitlesel yok oluşlara katkıda bulunduğunu öne sürüyor. Son araştırmalar, olayın manto derinliklerinden yükselen termokimyasal bir tüy - çevreleyen mantodan kimyasal olarak farklı, alışılmadık derecede sıcak malzemeden oluşan bir sütun ve geri dönüştürülmüş antik okyanus kabuğu taşıyabilir - tarafından yönlendirilmiş olabileceğini gösteriyor. Ancak şimdiye kadar bilim insanları, bu magmanın mevcut bir okyanus levhasını nasıl etkilediğini tam olarak anlayamamıştı.

OJP'nin altındaki levhayı incelemek için araştırmacılar, plato çevresindeki okyanus tabanı sismometreleri ve yakın adalardaki aletler tarafından kaydedilen Po ve So dalgaları adı verilen yüksek frekanslı sismik sinyalleri inceledi. Tipik koşullar altında, bu dalgalar okyanus levhaları boyunca ilerler ve katmanlı yapılardan tekrar tekrar saçılarak birkaç bin kilometre yol kat edebilir. Ancak OJP yakınında kaydedilen dalgalar alışılmadık davrandı: Po dalgaları verimli bir şekilde hareket ederken, So dalgaları dramatik bir şekilde zayıfladı. Bu ipucu, bilim insanlarını sismik dalga biçimi modellemesi kullanmaya yöneltti; bu, levhanın dayk sürüleri (dikey sokulum) tarafından kesişen katmanlı yapılar (yatay lamina) içerdiğini gösterdi. Yatay katmanlaşma, bazı dalgaların uzun mesafeler kat etmesine izin verirken, dikey sokulumlar diğerlerini bozar ve zayıflatır.

Ekip ayrıca, hem Po hem de So dalgalarının plato altında önemli ölçüde daha yavaş hareket ettiğini buldu - bu, kayaların tipik manto malzemesinden daha sıcak, daha az sert, kırıklı veya kimyasal olarak farklı olduğunun bir işareti. Yapının tek başına düşük hızları açıklayamayacağı sonucuna vardılar ve termal-kimyasal bir tüyden gelen magmanın levha boyunca yükseldiğini, dayk sürülerini oluşturduğunu ve ardından çevredeki manto kayasıyla reaksiyona girerek refertilizasyon olarak bilinen kimyasal modifikasyona neden olduğunu öne sürüyorlar. Bu, magmanın daha önce kısmi erime sırasında kaybettiği kimyasal bileşenleri manto kayasına geri kazandırmasıyla oluşur. Manto büyük ölçüde peridotitten oluşur; bir kısım eridiğinde bazı elementler uzaklaştırılır ve daha sonra magma bunları geri getirerek kayanın mineral içeriğini ve fiziksel özelliklerini değiştirebilir.

Sonuçlar, büyük volkanik olayların deniz tabanını lavla kaplamaktan daha fazlasını yapabileceğini gösteriyor - bir okyanus levhasını kırabilir, geniş dayk ağları oluşturabilir ve levhanın kimyasını değiştirebilir.