З точки зору пересічної людини здається, що земні континенти є чимось сталим, буцімто вони залишаються незмінними і лежать на поверхні планети нерухомо. Однак геонаука свідчить, що з частинами суші постійно відбуваються активні процеси, в тому числі відшаровування континентів.
Як пише видання Science Alert, нещодавно вченим вдалося розгадати давню загадку океанічного вулканізму та тектоніки плит. І пояснити, чому деякі острови містять так багато континентального матеріалу, незважаючи на їх відстань від цих самих континентальних плит. Згідно з симуляціями та хімічними аналізами, проведеними Університетом Саутгемптона, ці заплутані механізми виникають, коли континенти відшаровуються знизу під впливом неспокійних тектонічних сил Землі, через “хвилі мантії”, які повільно прокочуються.
Коли континентальні плити розриваються і дрейфують, гаряча і неймовірно повільно текуча верхня мантія відриває їх від місця. Цей змивний матеріал потім переноситься далеко, де збагачує океанічну мантію і живить вулканізм протягом геологічних епох. “Ми знаємо вже десятиліттями, що частини мантії під океанами виглядають дивно забрудненими, ніби шматки давніх континентів якимось чином опинилися там”, – пояснив головний автор дослідження, геолог Томас Гернон з Університету Саутгемптона.
Як вчені намагались пояснити це явище
Ймовірно, океанічна мантія була “забруднена” відкладеннями, які перероблялись у процесі занурення в мантію. Цей процес зветься субдукцією. Також існує припущення, що колони гарячої породи, звані мантійними шлейфами, приносили з собою збагачений матеріал, коли вони піднімалися з глибини Землі до поверхні.
Ці процеси можуть бути супровідними, але вони не розповідають повну історію. Деякі збагачені області демонструють зовсім небагато доказів переробки кори або гарячого шлейфування. Крім того, збагачення в океанічній мантії виглядає різноманітним, походячи з мозаїки порід різного віку.
Запропонована теорія “хвиль мантії” зі зняттям кори пояснює процес збагачення. Коли континент розривається, це викликає ланцюг нестабільностей, або хвиль мантії, які проходять вздовж основи континентів на глибинах від 150 до 200 кілометрів. Цей рух відшаровує континенти знизу, з їх коренів, і може переносити континентальний матеріал на відстань понад 1,000 кілометрів до океанічної мантії, живлячи вулканічні виверження. Ці виверження можуть тривати десятки мільйонів років.
Це дуже повільний процес, що відбувається на геологічних масштабах часу. Сказати, що це відбувається зі швидкістю равлика, – не сказати нічого. Континентальні уламки занурюються в океани зі швидкістю, що в мільйон разів повільніша за реальну швидкість равлика. Проте це також означає, що континенти залишають свій хімічний відбиток ще впродовж дуже тривалого часу після того, як вони розпалися. “Ми виявили, що мантія все ще відчуває наслідки розпаду континентів ще довго після того, як самі континенти відокремилися”, – говорить Саша Бруне, геодинамік з Університету Потсдама.
“Система не вимикається, коли формується новий океанічний басейн – мантія продовжує рухатися, реорганізовуватися та транспортувати збагачений матеріал далеко від місця його походження”, – додає він.
Ланцюг підводних вулканів і гір в Індійському океані надає додаткову порцію доказів. Розташований колись на північному сході Австралії, цей ланцюг включає острів Різдва. Він сформований понадд 150 мільйонів років тому, коли суперконтинент Гондвана розпався.
Цей регіон не демонструє сильних доказів мантійних плюмів. Натомість, він представляє профіль збагаченого вулканізму, який відбувався протягом 50 мільйонів років після розпаду континенту. Це збагачення повільно зменшувалося з часом, що узгоджується з прогнозами дослідних моделей.
Окрім розгадування таємниць звичайних матеріалів в океанах і несподіваного вулканізму далеко від тектонічних меж, ця дослідницька група нещодавно виявила кілька інших геонаукових секретів. Зокрема вчені з’ясували, що повільні мантійні хвилі також можуть викликати виверження магм, багатих на алмази, з глибини Землі. Нарешті, ці ж мантійні хвилі можуть спричинити підняття континентів, змушуючи, здавалося б, стабільні частини континентів підніматися більше ніж на кілометр, формуючи деякі з “найбільших топографічних особливостей планети”.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».