อธิบายเกี่ยวกับที่ราบสูง

การค้นพบที่เพิ่งตีพิมพ์ในScienceยังทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับข้อสันนิษฐานที่มีมาอย่างยาวนานว่าการก่อตัวของที่ราบสูงซึ่งมีขนาดประมาณอลาสก้าเป็นสาเหตุของการทับถมของหินดินดานสีดำทั่วทั้งมหาสมุทรทั่วโลก Anthony Koppers ศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาทางทะเลกล่าวว่า "หินดินดานชนิดนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อมีออกซิเจนจำกัดมากในมหาสมุทร ชั้นนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 120 ล้านปีก่อน และสามารถพบได้ทุกที่ทั่วโลกในชั้นหิน" OSU's College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences และผู้ร่วมวิจัย "การปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่เช่นเดียวกับที่ก่อตัวบนที่ราบสูงออนตงชวาอาจทำให้มหาสมุทรออกซิเจนหมดสิ้นไป และเชื่อกันว่าการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่นี้และชั้นหินดินดานมีความเชื่อมโยงกัน แต่การค้นพบของเราบ่งชี้ว่าไม่เป็นเช่นนั้น" ที่ราบสูง Ontong Java ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1% ของพื้นผิวโลก ที่ราบสูงนี้เป็นส่วนหนึ่งของ Ontong Java Nui ซึ่งเป็น ที่ราบสูง ที่แยกออกจากกันหลังจากการก่อตัวของมันได้ไม่นาน เกิดเป็น Ontong Java, Manihiki Plateau และ Hikurangi Plateau ระหว่างปี พ.ศ. 2516 ถึง พ.ศ. 2543 นักวิจัยได้เจาะแกนเข้าไปในตะกอนและชั้นใต้ดินของหินบะซอลต์ ซึ่งเป็นหินที่หนาที่สุดและเก่าแก่ที่สุดที่ก่อตัวเป็นเปลือกโลกในมหาสมุทรแปซิฟิก จากแหล่งต่างๆ ในภูมิภาค และเก็บตัวอย่างเพื่อศึกษา แกนเหล่านี้ถูกรวบรวมโดยใช้เรือขุดเจาะมหาสมุทรวิทยาศาสตร์ Glomar Challenger และ JOIDES Resolution ระหว่างโครงการ Deep Sea Drilling Project และ Ocean Drilling Program ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation การวิจัยที่ผ่านมาโดยใช้แกนเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า Ontong Java ก่อตัวขึ้นในเหตุการณ์ภูเขาไฟเดี่ยวที่ค่อนข้างสั้นเมื่อประมาณ 120 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่มีการทับถมของหินดินดาน แต่มีความกังวลเกี่ยวกับความถูกต้องของข้อมูลที่ใช้ในการตัดสินใจดังกล่าว Koppers ผู้เชี่ยวชาญระดับนานาชาติด้านกระบวนการธรณีพลศาสตร์ขนาดใหญ่ซึ่งทำหน้าที่เป็นรองประธานฝ่ายความก้าวหน้าและกลยุทธ์การวิจัยในสำนักงานวิจัยของ OSU กล่าว Koppers กล่าวว่า "การทำความเข้าใจช่วงเวลาของการปะทุของภูเขาไฟเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการสร้างความเชื่อมโยงระหว่างการปะทุกับการก่อตัวของหินดินดานสีดำ" "การสร้างสาเหตุนี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในเคมีของมหาสมุทร คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นในปัจจุบันจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์" Koppers และ Peter Davidson ผู้เขียนหลักของการศึกษาซึ่งทำงานในโครงการในฐานะนักศึกษาระดับปริญญาเอกและเพิ่งสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาที่ Oregon State ได้จำลองการศึกษาการออกเดทดั้งเดิมในปี 1993 เพื่อดูว่าพวกเขาสามารถบรรลุผลลัพธ์เดียวกันได้หรือไม่ ในขณะเดียวกันก็ใช้ประโยชน์จากการปรับปรุงครั้งใหญ่ ในเทคนิคทางวิทยาศาสตร์และอุปกรณ์แมสสเปกโตรเมทรีที่ใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมี เดวิดสันใช้ตัวอย่างหลักเดียวกันหลายตัวอย่างจากโครงการขุดเจาะดั้งเดิม ทำการทดลอง 40 ครั้งเพื่อพยายามทำซ้ำสิ่งที่ค้นพบก่อนหน้านี้ จากทั้งหมด 40 รายการ มี 38 รายการที่ล้มเหลวอย่างมากอย่างน่าประหลาดใจเมื่อใช้มาตรฐานคุณภาพข้อมูลสมัยใหม่ "ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นว่าตัวอย่างดั้งเดิมได้รับผลกระทบอย่างมากจากกระบวนการที่ไม่ต้องการระหว่างการฉายรังสีของตัวอย่าง ซึ่งทำให้อายุดูเก่าเกินไป" เดวิดสันกล่าว "ปัญหาการฉายรังสีนี้เรียกว่าการหดตัว เป็นปัญหาที่ไม่สามารถมองเห็นได้ง่ายในอุปกรณ์รุ่นเก่าที่ใช้เมื่อหลายสิบปีที่แล้ว แต่เครื่องมือใหม่ที่มีความไวสูงของเราสามารถระบุปัญหานี้ได้อย่างง่ายดาย" จากนั้น Davidson ก็ทำการทดลองหาคู่อีกชุดหนึ่ง โดยใช้การวิเคราะห์แบบเดียวกันนี้กับแร่อีกเฟสหนึ่งของตัวอย่างดั้งเดิม ซึ่งเป็นแร่ประเภทเฟลด์สปาร์หรือแร่ที่ก่อตัวเป็นหิน เรียกว่า plagioclase Koppers กล่าวว่า "ข้อมูลจาก plagioclase มีความละเอียดสูงกว่าข้อมูลในอดีตมาก และที่สำคัญกว่านั้นคือ ปราศจากปัญหาการหดตัวที่บิดเบือนอายุดั้งเดิมของที่ราบสูง Ontong Java ซึ่งมีฐานมาจากหินบะซอลต์" Koppers กล่าว การทดสอบใหม่แสดงให้เห็นว่า Ontong Java มีอายุน้อยกว่าที่คาดไว้ถึง 10 ล้านปี และน่าจะก่อตัวขึ้นในช่วงหลายล้านปี Davidson กล่าวว่า "การทดสอบทั้งหมดแสดงให้เห็นถึงความสม่ำเสมอภายในระดับสูงในช่วงอายุที่วัดได้ และความสามารถในการทำซ้ำที่น่าทึ่งระหว่างตัวอย่างหลายชุดจากหน่วยการปะทุของภูเขาไฟเดียวกัน ทำให้เรามีความมั่นใจอย่างมาก" Davidson กล่าว "ผลลัพธ์เหล่านี้หมายความว่าเราไม่สามารถเชื่อมต่อ Ontong Java กับเหตุการณ์ที่เป็นพิษซึ่งนำไปสู่การทับถมของหินดินดานได้อีกต่อไป วันที่ไม่ตรงกันอีกต่อไป" ข้อมูลยังชี้ให้เห็นว่าที่ราบสูงมานิฮิกิมีอายุมากกว่าเกาะออนตงชวาหลายล้านปี ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับทฤษฎีที่ว่าทั้งสองเคยเชื่อมต่อกันและแยกออกจากกัน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการปะทุของภูเขาไฟอาจเริ่มต้นขึ้นใต้ที่ราบสูงมานิฮิกิและอพยพข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตรเมื่อเวลาผ่านไป การค้นพบนี้น่าจะทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคนปวดหัว เพราะไม่มีคำอธิบายอีกต่อไปสำหรับเหตุการณ์การพร่องออกซิเจนครั้งใหญ่ที่ทำให้หินดินดานสะสมอยู่ทั่วโลก นอกจากนี้ ยังมีความเป็นไปได้ที่ส่วนล่างของเกาะชวาจะมีอายุมากกว่า ตัวอย่างที่มีอยู่จาก Ontong Java ถูกเจาะเข้าไปในที่ราบสูงสองสามร้อยเมตรเท่านั้น ในขณะที่ที่ราบสูงเป็นโครงสร้างทางธรณีวิทยาขนาดใหญ่ที่มีความหนาถึง 35 กิโลเมตร โดยด้านบน 8 ถึง 9 กิโลเมตรถือเป็นส่วนที่ปะทุ "ในแง่นั้น เราได้ขีดข่วนพื้นผิวของ Ontong Java เท่านั้น" Koppers กล่าว Davidson หวังที่จะทำการวิจัยต่อไปโดยตามล่าตัวอย่างส่วนที่เก่ากว่าของที่ราบสูงและทำการวิเคราะห์ใหม่โดยใช้เทคนิคที่ทันสมัยเหล่านี้ มีบางพื้นที่ในหมู่เกาะโซโลมอนที่มีการเปิดเผยถึงสี่กิโลเมตรของยอดที่ราบสูงและอาจสามารถเข้าถึงได้ Davidson กล่าวว่า "เราหวังว่าการกำหนดเป้าหมายตัวอย่างเพิ่มเติมจากชั้นหินภูเขาไฟที่ลึกลงไป เราจะสามารถค้นพบส่วนที่อาจเก่ากว่าของที่ราบสูง Ontong Java" Davidson กล่าว "อาจเป็นไปได้ว่าส่วนเก่าของที่ราบสูงเหล่านี้ทำให้เกิดการทับถมของชั้นหินสีดำ แต่อาจไม่เป็นเช่นนั้น" "การศึกษาในอนาคตเหล่านี้น่าจะช่วยให้เราเข้าใจ Ontong Java ซึ่งเป็นลักษณะของภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดบนพื้นผิวโลก และการปะทุของภูเขาไฟขนาดนี้อาจก่อให้เกิดการหยุดชะงักของสิ่งแวดล้อมโลกได้อย่างไร"