Эффект домино. Ученые раскрыли давнюю геологическую загадку вулканических островов

Алена Шевченко

Источник: Interesting Engineering

Геологи из университета Саутгемптона объяснили давнюю геологическую загадку, связанную с наличием континентальных химических материалов на вулканических островах, расположенных вдали от океанов.

Главные тезисы

Континенты отслаиваются на глубине 150-200 км, что приводит к появлению континентальных материалов на океанических вулканах.
Распад континентов запускает эффект домино, инициирующий геологическую активность в разных уголках планеты.
Новое исследование показывает, что континенты влияют на глубокую мантийную систему Земли и вызывают неожиданные геологические процессы.

Ученые раскрыли давнюю геологическую загадку вулканических островов

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Geoscience, причиной этого может быть явление, известное как континентальное отслаивание. Оно демонстрирует, что континенты медленно отслаиваются снизу, вдали от своих тектонических границ.

В течение десятилетий геологи были озадачены океаническими островами, такими как остров Рождества на северо-востоке Индийского океана. Эти острова демонстрируют высокий уровень "обогащенных" элементов — наиболее часто встречающихся материалов на континентах.

Предыдущие гипотезы о континентальном материале, найденном на океанических островах, сосредотачивались на двух основных источниках: океанических осадках, перерабатываемых на границах плит, или колоннах горячих горных пород, известных как глубокие мантийные шлейфы.

Однако эти теории не смогли должным образом учесть все наблюдения.

Например, некоторые вулканические регионы мало демонстрируют признаки рециркуляции земной коры, в то время как другие слишком холодные и неглубокие, чтобы их могли управлять глубокие мантийные шлейфы.

Исследование предлагает совершенно новое объяснение: континенты раскалываются не только на поверхности. Ученые предположили, что они отслаиваются на глубине от 150 до 200 км.

Поскольку континенты растягиваются тектоническими силами, вдоль основания континента проносится медленная "мантийная волна". Эта волна постепенно срывает обломки породы с глубокого основания континента. Эти континентальные фрагменты затем смещаются в сторону океанической мантии, иногда преодолевая расстояние свыше 1000 км.

Попадая в океаническую мантию, этот континентальный материал загрязняет окружающую породу, обеспечивая топливо для вулканической активности, которая может занять десятки миллионов лет в неожиданных местах.

Мантийная система остается активной еще долго после того, как континенты разделились, продолжая транспортировать этот обогащенный материал вдали от его происхождения.

Чтобы проверить теорию, ученые проанализировали геохимические данные из провинции подводных гор Индийского океана. Это цепь вулканических образований, образовавшихся после раскола суперконтинента Гондвана более 100 миллионов лет назад.

Их выводы обнаружили внезапное извержение магмы с необычным обогащением, произошедшее вскоре после распада Гондваны. С уменьшением потока отслоенного континентального материала этот химический сигнал постепенно исчезал в течение периода, охватывавшего десятки миллионов лет.

И хотя открытие, говорят авторы, не исключает мантийных шлейфов, оно "указывает на совершенно новый механизм, также формирующий состав мантии Земли". В частности, объясняет, как континенты влияют на глубокий океан еще долго после их начального разделения.

Ученые пришли к выводу, что распад континентов — это эффект домино, инициирующий долговременные возмущения глубоко в недрах Земли, связывая судьбу континентальных корней с неожиданной геологической активностью во всем мире.