Dari mana asal gunung berapi di Virginia?

Gunung berapi termuda di Pantai Timur memiliki hubungan geologi yang tidak biasa dengan pulau-pulau di seberang Atlantik, sebuah studi baru melaporkan.

Temuan baru ini dapat menjelaskan asal muasal gunung berapi berumur 48 juta tahun yang membingungkan, yang meletus melalui retakan kerak Virginia lama setelah letusan api lainnya di sepanjang Pantai Timur berhenti. Gunung berapi yang sangat muda ini juga memberikan petunjuk tentang kekuatan tektonik yang membentuk pegunungan di Amerika Utara bagian timur dan bagian bawahnya. Hasilnya muncul secara online pada 10 April di jurnal Geology.

“Gunung berapi muda ini berada di area yang tidak diperkirakan akan terjadi aktivitas vulkanik,” kata penulis utama studi Sarah Mazza, ahli geologi di Virginia Tech. “Batuan ini adalah satu-satunya jendela fisik kita menuju proses yang membantu membentuk Virginia dan bahkan seluruh Appalachia tenggara.”

Selang waktu antara terjadinya gunung berapi Virginia dan aktivitas gunung berapi terakhir yang diketahui di Pantai Timur adalah sekitar 150 juta tahun. Letusan yang lebih tua disebabkan oleh pecahnya Pangaea, benua super yang mencakup Amerika Utara, Afrika, dan Amerika Selatan. Peregangan kerak bumi saat benua super terbelah memungkinkan sejumlah besar magma keluar dari mantel. Namun kini, Pesisir Timur merupakan wilayah pasif, yang berarti tidak ada lempeng tektonik yang retak atau bertabrakan yang menyebabkan gunung berapi atau gempa bumi besar, seperti yang terjadi di sepanjang Pesisir Barat.

(Dalam gambar: Bagaimana Amerika Utara tumbuh sebagai sebuah benua)

Kesenjangan panjang antara aktivitas tektonik dan munculnya gunung berapi di Virginia telah membingungkan para peneliti. Sebaliknya, banyak ahli geologi mengatakan bahwa hotspot bisa menjelaskan asal muasal gunung berapi. Titik fokusnya adalah bulu-bulu dan magma yang naik ke atas dari mantel. Bulu-bulu mantel yang berumur panjang ini diperkirakan menjadi bahan bakar rantai vulkanik di Hawaii dan Taman Nasional Yellowstone. Rute hotspot yang diusulkan membentang dari Missouri ke Maine dan mungkin terjadi di Virginia sekitar 60 juta tahun yang lalu.

Namun hasil studi baru ini menceritakan kisah yang lebih kompleks dan tidak sesuai dengan asal muasal hotspot, kata Mazza.

Saudara jauh

Mazza dan rekan penulisnya menganalisis batuan dari kawanan vulkanik yang tersebar di Virginia dan West Virginia. Dua contoh yang menonjol termasuk Mole Hill, sebelah barat Harrisonburg, Virginia, dan Trimble Knob, di Highland County, Virginia. Perbukitan dan kenop yang lembut sudah lama punah. “Anda mungkin tidak akan tahu mereka ada di sana kecuali Anda berbicara dengan penduduk setempat,” kata Mazza.

Padahal kimia lava mirip dengan gunung berapi hotspot seperti Kepulauan Azores dan Tanjung Verde, para peneliti menyimpulkan bahwa titik panas tidak memicu gunung berapi Virginia.

Inilah alasannya: Pertama, suhu magma terlalu rendah, sekitar 2.570 derajat Fahrenheit, dibandingkan 2.732 F yang diukur di gunung berapi hotspot, kata Mazza. Kedua, sumber magmanya terlalu dangkal, tambahnya. Ketiga, para peneliti memperkirakan letusan tersebut terjadi setidaknya antara 47 juta dan 48 juta tahun yang lalu 10 juta tahun setelah titik fokus berlalu. “Perbedaan tersebut cukup signifikan bagi kami untuk berpikir bahwa hotspot ini mungkin bukan penyebabnya,” kata Mazza.

Sebaliknya, tim berpendapat bahwa magma mencapai permukaan ketika bongkahan kerak tebal di bawah Virginia terkelupas seperti kulit berbusa, sebuah proses yang disebut delaminasi. Magma kemudian merembes melalui kerak yang baru menipis dan mencapai permukaan melalui retakan yang sudah ada sebelumnya pada batuan di atasnya. Dalam model ini, lava Virginia adalah sepupu kimiawi dari gunung berapi Atlantik Timur, karena sumbernya adalah sisa-sisa yang terkubur dalam dari pecahnya Pangaea, benua super.

“Upwelling memungkinkan gunung berapi (Virginia) mengambil sampel bagian mantel yang juga terlihat di bagian timur Samudera Atlantik,” kata Mazza kepada Our Amazing Planet dari Live Science.

Pelepasan kerak bumi di bawah Virginia mungkin mendasari perubahan topografi di Pegunungan Appalachian, seperti pengangkatan permukaannya baru-baru ini. Pegunungan tersebut lebih terjal dari yang seharusnya, mengingat usianya dan ketenangan tektonik di Pantai Timur.

“Saya berharap proyek ini menjadi batu loncatan yang baik untuk menafsirkan apa yang terjadi di kerak bumi dan mantel,” kata Mazza.