Ученые долго ломали голову над тем, почему такие районы, как регион Хайвелд в Южной Африке, такие возвышенные и плоские, с неожиданно горячими камнями под поверхностью.
Геологи выяснили, что газы, богатые углекислым газом, выходящие из естественных источников в Южной Африке, происходят из столба горячего, похожего на патоку материала, называемого горячей точкой, расположенного глубоко внутри Земли.
Известно, что горячие точки вызывают вулканическую активность на Гавайях, в Исландии и в национальном парке Йеллоустоун.
Исследователи говорят, что в Южной Африке горячая точка толкает земную кору вверх, создавая характерный ландшафт, который состоит в основном из плоскогорья, находящегося на высоте более одного километра над уровнем моря.
Это также объясняет, почему камни под регионом более горячие, чем ожидалось – свойство, которое можно использовать для производства геотермальной энергии.
Группа ученых из Эдинбургского университета проанализировала химический состав газа, выходящего из глубокой трещины в земной коре, расположенной в Квазулу-Натале, Южная Африка.
Они обнаружили, что варианты элементов гелия и неона, присутствующие в газе, соответствуют составу скального слоя на 1000 километров ниже поверхности Земли, называемого глубокой мантией.
Полученные данные представляют собой первое физическое свидетельство того, что южная часть Африки находится на вершине шлейфа аномально горячей мантии, о чем до сих пор только теоретизировалось с помощью компьютерного моделирования сейсмических данных.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, финансировалось Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам и Советом по исследованиям окружающей среды.
Исследование было проведено при поддержке Шотландского центра по улавливанию и хранению углерода и Исследовательского центра по улавливанию и хранению углерода в Великобритании. В нем также участвовали ученые из университетов Абердина и Стратклайда, Центра экологических исследований шотландских университетов, Британской геологической службы и Совета геолого-геофизических исследований Южной Африки.
Доктор Стюарт Гилфиллан из Школы геонаук Эдинбургского университета, который руководил исследованием, сказал: «Высокий рельеф и более высокие, чем ожидалось, подземные температуры горных пород под Южной Африкой были загадкой для геологов в течение многих лет. Наши результаты подтверждают, что углекислый газ на поверхности образуется из глубокого мантийного плюма, что помогает объяснить необычный ландшафт региона."