Ученые обнаружили странный участок Земли глубоко под Тихим океаном, который может объяснить, почему в этом регионе в настоящее время формируется самый быстрорастущий в мире океанический хребет — Восточно-Тихоокеанское поднятие. Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.
Используя сейсмические данные, геолог из Мэрилендского университета Цзинчуань Ван и его коллеги обнаружили древние океанические плиты, скрывающиеся глубоко в недрах Земли, которые могут способствовать распространению, и они датируются эпохой динозавров.
«Наше открытие ставит новые вопросы о том, как глубины Земли влияют на то, что мы видим на поверхности на огромных расстояниях и в течение длительного времени», — говорит Ван.
Посылая отражающиеся звуковые волны глубоко в землю для формирования сейсмических карт, Ван и его команда обнаружили странный сгусток мантии, движущийся на удивление медленно под плитой Наска, граничащей с континентальной плитой Южной Америки.
Большая часть объема Земли состоит из нагретых силикатных пород, зажатых между холодной, тонкой внешней корой и раскаленным ядром. Этот частично расплавленный слой минералов, называемый мантией, течет циклами в течение очень медленного течения десятков миллионов лет из-за экстремальных разниц температур выше и ниже. Более плотный, более холодный материал втягивается в более теплые недра в процессе, называемом субдукцией.
В этой области плита Наска в настоящее время погружается под Южную Америку, как показано на схеме ниже. Но на западной стороне плиты находится быстро растущий океанический хребет и очаг геологической активности под островами Пасхи и загадочный структурный разрыв между центральной и восточной частями Тихого океана.
«Мы обнаружили, что в этом регионе материал погружался примерно со скоростью, составляющей половину ожидаемой нами, что говорит о том, что переходная зона мантии может действовать как барьер и замедлять движение материала через Землю», — объясняет Ван.
Команда определила, что эта структура плиты холоднее и плотнее окружающих регионов, и, по всей видимости, представляет собой окаменевший кусок древнего морского дна.
«Эта утолщенная область похожа на окаменевший отпечаток древнего куска морского дна, который погрузился в Землю примерно 250 миллионов лет назад», — описывает Ван . «Это дает нам возможность заглянуть в прошлое Земли, чего у нас никогда не было раньше».
Остатки того, что когда-то было дном триасового океана, не расплавившись так же полно, как окружающая мантия, выступают глубже в более горячие слои мантии, в результате чего материал выпячивается, образуя структуры, называемые суперплюмами.
Предполагается, что горячая точка Пасхи находится над одним из таких шлейфов.
«Геодинамическое моделирование объясняет геометрию и устойчивость структур нижней мантии их прямым взаимодействием с погружающейся плитой», — пишут исследователи в своей статье.
Исследователи предполагают, что эта серия аномалий, ориентированных с востока на запад, может помочь рассказать историю плиты Наска и ее перемещения на протяжении истории Земли.
Расшифровывая исторические следы этих древних столкновений глубоко под землей, геологи могут больше узнать о том, как внутренние процессы нашей планеты формируют поверхность нашего мира сегодня.
«Рассмотрение древней субдукционной плиты с этой точки зрения дало нам новое понимание взаимосвязи между очень глубокими структурами Земли и геологией поверхности, которая ранее не была очевидна», — объясняет Ван.
