Команда геологов из Университета Торонто проливает новый свет на вековую модель тектоники плит, которая предполагает, что плиты, покрывающие дно океана, являются жесткими, когда они движутся по мантии Земли.
Исследователи обнаружили, что Тихоокеанская плита покрыта крупными подводными разломами, которые разрывают ее. Недавно обнаруженные разломы, описанные в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, являются результатом огромных сил внутри плиты, тянущих ее на запад. Некоторые из разломов имеют глубину в тысячи метров и длину в сотни километров.
«Мы знали, что геологические деформации, такие как разломы, происходят внутри континентальных плит вдали от границ плит», — говорит Эркан Гюн, научный сотрудник отдела наук о Земле факультета искусств и наук. «Но мы не знали, что то же самое происходит с океанскими плитами».
Рассел Пискливец, профессор кафедры наук о Земле, добавляет, что исследование способствует более полному пониманию этой области.
«То, что мы делаем, — это уточняем тектонику плит — теорию, которая описывает, как устроена наша планета, — и показываем, что эти плиты на самом деле не так нетронуты, как мы думали раньше», — говорит Пискливец.
В число других исследователей, участвовавших в исследовании, входят Фил Херон, доцент кафедры физических и экологических наук Университета Т. Скарборо, а также исследователи из Евразийского института наук о Земле в Стамбульском техническом университете.
В течение миллионов лет Тихоокеанская плита, составляющая большую часть дна Тихого океана, дрейфовала на запад и погружалась в мантию Земли вдоль подводных желобов или зон субдукции, которые простираются от Японии до Новой Зеландии и Австралии. Когда западный край плиты втягивается в мантию, он увлекает за собой остальную часть плиты, как скатерть, сдернутую со стола.
Недавно обнаруженные повреждения плит в местах разломов происходят на обширных субокеанических плато, образовавшихся миллионы лет назад, когда расплавленная порода из мантии Земли выдавилась на дно океана; разломы имеют тенденцию проходить параллельно ближайшей траншее.
«Считалось, что, поскольку субокеанические плато толще, они должны быть и прочнее», — говорит Гюн. «Но наши модели и сейсмические данные показывают, что на самом деле все наоборот: плато слабее».
Другими словами, если Тихоокеанская плита подобна скатерти, натянутой на столешницу, то плато представляют собой участки более слабой ткани, более склонной к разрыву.
Исследователи изучили четыре плато в западной части Тихого океана — Онтонг-Ява, Шацкий, Гесс и Манихики — на обширной территории, примерно ограниченной Гавайями, Японией, Новой Зеландией и Австралией. Они сделали свое открытие, используя суперкомпьютерные модели и существующие данные, некоторые из которых были собраны в ходе исследований, проведенных в 1970-х и 80-х годах.
«Есть свидетельства того, что вулканизм происходил на этих участках в прошлом в результате такого типа повреждения плит — возможно, эпизодически или постоянно — но неясно, происходит ли это сейчас», — говорит Гюн. «Тем не менее, мы не можем быть уверены, потому что плато находятся на тысячи метров ниже поверхности океана, и отправка исследовательских судов для сбора данных требует серьезных усилий. Поэтому мы надеемся, что наша статья привлечет некоторое внимание к плато и будет собрано больше данных».
Теория тектоники плит усовершенствовалась на протяжении многих десятилетий многочисленными учеными-землеведами, в том числе Джоном Тузо Уилсоном из Университета штата Техас, который внес значительный вклад в нее за свою карьеру.
«Но теория не высечена в камне, и мы все еще находим новые вещи», — говорит Пискливец. «Теперь мы знаем, что этот разлом разрывает центр океанской плиты — и это может быть связано с сейсмической активностью и вулканизмом.
«Подобное новое открытие переворачивает то, что мы понимали и учили об активной Земле», — говорит он. «И это показывает, что даже в великом функционировании нашей развивающейся планеты все еще существуют радикальные загадки».
