Llun manylach o fantell y Ddaear

Yn ôl astudiaeth newydd, mae cyfansoddiad cemegol mantell y Ddaear llawer yn fwy amrywiol a newidiol nag a dybiwyd o’r blaen.

Yn ôl dadansoddiad newydd o greiddiau wedi’u tyllu trwy gramen cefnfor, mae’r fantell wedi’i chreu o adrannau penodol o graig, pob un â chyfansoddiad cemegol gwahanol.

Mae wedi bod yn ddiarhebol o anodd penderfynu’n bendant ar gyfansoddiad cemegol y fantell, gan nad oes modd ei chyrchu’n rhwydd.

Yn draddodiadol, mae gwyddonwyr wedi dibynnu ar lafa sy’n echdorri ar lawr y cefnfor i roi ryw fath o syniad o gyfansoddiad y fantell, a hyd yn hyn mae astudiaethau wedi awgrymu ei fod yr un fath yn gemegol ar y cyfan ym mhobman ar y blaned.

Fodd bynnag, Nature Geoscience, yn eu hastudiaeth newydd, mae’r tîm o ymchwilwyr a arweiniwyd gan Brifysgol Caerdydd wedi astudio’r mwynau cyntaf oll sy’n dechrau ffurfiol pan mae lafa yn gwneud y cysylltiad cyntaf gyda’r gramen ar gribau canol y cefnfor.

Yn benodol, roeddent yn edrych ar amrywiadau mewn isotopau o neodymiwm a strontiwm, sy’n gallu dangos cemegau gwahanol o ddeunydd mantell sy’n dod o fathau gwahanol o gerrig.

Dangosodd y canlyniadau fod nifer yr amrywioldeb o ran isotopau yn y mwynau saith gwaith yn fwy na’r rhai yn y lafa ar gribau canol cefnfor.

Mae’r tîm o’r farn y gellir cysylltu’r amrywioldeb hwn gyda’r broses lle mae hen gramen y cefnfor yn lledu’n bell oddi wrth gribau canol y cefnfor tan iddo gael ei wthio o dan gyfandir a suddo yn ôl i’r fantell.

“Mae ein canlyniadau yn dangos fod cramen gefnforol wedi’i hailgylchu gymaint yn fwy nag oeddem yn credu”, dywedodd prif ymchwilydd yr astudiaeth, Dr Johan Lissenberg o Ysgol Gwyddorau'r Ddaear a’r Amgylchedd Prifysgol Caerdydd.

“Mae’r gramen hon sydd wedi’i hailgylchu yn toddi eto, ynghyd â’r fantell amgylchynol, ond mae’r toddion sy’n wahanol yn gemegol yn aros yn ynysig yn ystod eu taith i’r gramen. Dim ond ar ôl iddynt gyrraedd siambrau magma y crib canol y maent yn cymysgu i greu’r lafa unffurf a welwn ar wely’r môr.”

Yn hytrach na’r graddiant o felyn ac oren sy’n cael ei gynrychioli’n aml mewn gwerslyfrau sy’n sôn am fantell, gall y llun go iawn fod yn eithaf gwahanol.

“Os ydych yn edrych ar lun gan Jackson Pollock, mae gennych lawer o wahanol liwiau”, dywedodd prif awdur yr astudiaeth Dr Sarah Lambert, fu’n gyfrifol am y gwaith ym Mhrifysgol Caerdydd ac sydd bellach yn gweithio ym Mhrifysgol Utah.

“Mae’r lliwiau hynny yn cynrychioli cydrannau gwahanol y fantell ac mae llinellau’r cydrannau hyn wedi’u creu gan lafa, ac yn cael eu cludo i’r arwyneb.”

Mae’r astudiaeth wedi bod yn bwysig o ran helpu gwyddonwyr i ddeall y prosesau sy’n digwydd o dan ein traed, a cheisio esbonio cyfansoddiad cemegol y creigiau rydym yn eu gweld heddiw.