요약:
연구팀은 파푸아뉴기니 굿나우섬에서 채집한 에클로자이트 조각을 분석해 약 440만년 전 섭입판과 함께 가라앉았다가 맨틀 깊숙이 침투했다가 다시 표면으로 올라오는 과정을 재구성했다. 암석에 있는 가넷은 작은 코에사이트로 둘러싸여 있습니다. 이 광물은 형성되기 위해 매우 높은 압력을 필요로 하며, 이는 암석이 최소 90km 깊이까지 가라앉았음을 증명합니다. 지역 기온은 섭씨 800도 정도로 추산된다.
암석이 남긴 온도 기록에 따르면 섭입 초기 단계의 지열 경사도가 현재 모델에서 예상한 것보다 높았습니다. 약 45km 깊이에서 온도는 약 섭씨 700도에 도달했는데, 이는 깊이 90km보다 섭씨 약 100도 정도 낮습니다. 연구자들은 암석이 가라앉을 때 경험하는 열 상태가 처음에는 상대적으로 뜨겁다가 이후 상대적으로 차가운 섭입 환경으로 전환된다고 믿습니다. 여기서 '찬다'는 것은 단위깊이에 해당하는 온도가 낮다는 뜻이지, 암석이 깊어질수록 온도가 낮아지는 것을 의미하는 것은 아니다. 이 연구에서는 또한 나중에 수직 다이빙 속도가 연간 60mm를 초과할 수 있다고 추측합니다.
이 연구는 Nature Earth Science에 게재되었습니다. 연구팀은 석류석의 광물 함유물, 온도 및 압력 조건, 지르콘 우라늄-납 연령을 분석하여 이 암석의 압력-온도 변화를 추적했습니다. 샘플은 2003년 초 과학 탐사 중에 수집되었습니다. 후속 분석 기술의 도움으로 연구자들은 지하 여행을 더 자세히 복원할 수 있었습니다.
연구팀은 두 가지 가능한 설명을 제안했습니다. 판 경계 미끄러짐으로 인한 전단 마찰로 인해 섭입의 얕은 부분이 이전에 추정된 것보다 더 뜨거워질 수 있습니다. 또한 이 젊은 섭입대는 아직 안정된 단계로 발전하지 않았기 때문에 성숙한 섭입대 모델이 예측한 온도까지 냉각되지 않았을 수도 있습니다. 두 가지 요소가 동시에 작용할 수도 있습니다. 현재로서는 이러한 가설이 설명적 가설로 남아 있습니다.
섭입대는 강한 지진과 화산 활동이 일어나는 중요한 지역입니다. 그들은 또한 탄소와 기타 물질을 맨틀로 가져와 지구의 장기적인 탄소 순환에 참여합니다. 연구자들은 이 암석이 깊은 암석이 형성되었을 때의 최고 온도와 압력이 이전의 가라앉는 과정을 복원하기에 충분하지 않을 수 있음을 보여준다고 지적했습니다. 보다 완전한 열 이력 데이터는 지진, 화산 활동 및 지구화학적 순환 모델을 개선하는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다.
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