Тектоника плит является движущей силой континентальных конфигураций Земли, при этом литосфера (океаническая и континентальная кора и верхняя мантия) движутся из-за конвекционных процессов, происходящих в более мягкой подстилающей астеносферной мантии. Многие землетрясения, извержения вулканов и горные образования являются прямыми последствиями движений этих охватывающих весь земной шар плит, особенно на их окраинах.
Одна из таких границ плит проходит между Канадой и Гренландией, что сформировало пролив Дэвиса, соединяющий два океанических бассейна, море Лабрадор и залив Баффина. Тектоническая эволюция пролива Дэвиса датируется ~33–61 млн лет назад в палеогене, во время которого образовалась одна особенно необычная особенность — более толстый, чем обычно (19–24 км) фрагмент континентальной коры в океане.
В настоящее время считается, что это недавно обнаруженный, не полностью расколотый и затопленный микроконтинент у берегов западной Гренландии: протомикроконтинент пролива Дэвиса.
Понимание механизма и причины этой аномалии земной коры является предметом нового исследования, опубликованного в Gondwana Research. Докторант Люк Лонгли и доктор Джордан Фетеан (Университет Дерби, Великобритания) вместе с доктором Кристианом Шиффером (Университет Уппсалы, Швеция) создали реконструкцию тектонических движений плит, охватывающих ~30 миллионов лет, которые привели к образованию протомикроконтинента. Они определяют протомикроконтиненты как «регионы относительно толстой континентальной литосферы, отделенные от основных континентов зоной более тонкой континентальной литосферы».
Доктор Фетеан объясняет, почему это конкретное место так важно для этого исследования и почему изучение прошлого формирования микроконтинентов имеет жизненно важное значение для сегодняшнего дня. Четко определенные изменения в движении плит, которые происходят в Лабрадорском море и заливе Баффина, которые имеют относительно ограниченные внешние осложнения, влияющие на них, делают эту область идеальной естественной лабораторией для изучения формирования микроконтинентов.
«Рифтинг и формирование микроконтинентов — это абсолютно непрерывные явления: с каждым землетрясением мы можем двигаться к следующему разделению микроконтинентов. Цель нашей работы — достаточно хорошо понять их формирование, чтобы предсказать эту самую будущую эволюцию», - сказал он.
Для дальнейшего изучения этого вопроса исследовательская группа использовала карты, полученные на основе данных гравитации и сейсмического отражения, чтобы определить ориентацию и возраст разломов, связанных с рифтогенезом, срединно-океаническим хребтом (где Гренландия отделилась от Североамериканской плиты) и связанными с ним трансформными разломами (где две тектонические плиты скользят друг мимо друга).
Ученые определили, что первоначальный рифтогенез между Канадой и Гренландией начался примерно 118 млн лет назад в нижнем меловом периоде, а расширение морского дна в Лабрадорском море и заливе Баффина началось примерно 61 млн лет назад.
Впоследствии период ~49–58 млн лет назад был отмечен как ключевой для формирования этого протомикроконтинента, при этом ориентация спрединга морского дна между Канадой и Гренландией изменилась с северо-востока на юго-запад вдоль трансформной окраины До-Унгава на север-юг, отколовшись от протомикроконтинента пролива Дэвиса. Примерно к ~33 млн лет назад спрединг океана прекратился, поскольку Гренландия столкнулась с островом Элсмир, после чего Гренландия присоединилась к Североамериканской плите.
В этой модели протомикроконтинент пролива Дэвиса определяется на основе толщины земной коры, где микроконтинент представлен в диапазоне толщины истонченной континентальной коры 19–24 км, окруженной двумя узкими полосами тонкой (15–17 км) континентальной коры, которые отделяют его от материковой Гренландии и острова Баффинова Земля.
Это исследование применимо к другим микроконтинентам по всему миру для понимания их откола от континентальной коры, включая микроконтинент Ян-Майен к северо-востоку от Исландии, Восточно-Тасманово поднятие к юго-востоку от Тасмании и холм Гульден-Драк у побережья западной Австралии.
«Более глубокие знания о том, как формируются эти микроконтиненты, позволяют исследователям понять, как тектоника плит действует на Земле, что имеет полезные последствия для смягчения опасностей, связанных с тектоникой плит, и открытия новых ресурсов», - отметил Фетеан.
