Новый механизм «отслаивания» объясняет загадку вулканов в океане
Учёные из Саутгемптонского университета предложили новое объяснение давней геологической загадке, касающейся присутствия химических веществ, характерных для континентов, в составе вулканических островов, расположенных вдали от суши в океане. Согласно исследованию, причиной этого является феномен, названный «континентальным отслаиванием». Он демонстрирует, что континенты медленно разрушаются снизу, далеко от своих тектонических границ.
На протяжении десятилетий геологи не могли объяснить, почему на океанических островах, таких как остров Рождества в северо-восточной части Индийского океана, обнаруживаются «обогащённые» элементы, которые обычно находят в континентальных породах. Предыдущие гипотезы предполагали переработку океанических осадков или наличие глубинных мантийных струй, но эти теории не могли адекватно объяснить все наблюдения.
Новое исследование предлагает совершенно иное объяснение. Континенты раскалываются не только на поверхности; они также отслаиваются снизу, на уровне своих корней, которые находятся на глубине 150–200 километров. Когда континенты растягиваются тектоническими силами, медленная «мантийная волна» проходит вдоль их основания. Эта волна постепенно срезает фрагменты породы с глубинной части континента. Затем эти фрагменты уносятся в сторону, в океаническую мантию, иногда преодолевая более 1000 километров.
Оказавшись в океанической мантии, этот континентальный материал «загрязняет» окружающую породу, создавая топливо для вулканической активности, которая может сохраняться десятки миллионов лет в самых неожиданных местах. Мантийная система остаётся активной ещё долго после того, как континенты разделились, продолжая транспортировать этот обогащённый материал далеко от места его происхождения.
Международная группа учёных, в которую вошли исследователи из GFZ в Потсдаме и Университета Квинса в Канаде, для проверки своей теории проанализировала геохимические данные из Индо-Океанской вулканической провинции. Эта цепь вулканических объектов образовалась после раскола суперконтинента Гондвана более 100 миллионов лет назад. Их находки показали внезапную вспышку магмы необычного состава вскоре после распада Гондваны. По мере того как поток отслоившегося континентального материала ослабевал, этот химический сигнал постепенно исчезал в течение десятков миллионов лет. Важно отметить, что это явление происходило без участия глубинной мантийной струи, что противоречит прежним представлениям геологов.
Как отмечают авторы, это открытие не отменяет существование мантийных струй, но указывает на совершенно новый механизм, который также формирует состав мантии Земли, объясняя, как континенты влияют на глубокий океан долгое время после своего первоначального разделения. Учёные пришли к выводу, что раскол континентов является эффектом домино, который инициирует долгоживущие возмущения глубоко внутри Земли, связывая судьбу континентальных корней с неожиданной геологической активностью по всему миру.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience 11 ноября.