Остров Пасхи расположен напротив Южной Америки и входит в «Огненное кольцо» — цепочку вулканических островов, окаймляющих Тихий океан. Это молодые структуры, не старше нескольких миллионов лет. Вот почему находка древних цирконов в этих местах озадачила геологов. Одно из возможных объяснений — более стабильная, чем это допускали раньше, мантия.
Истуканы острова Пасхи / © UCSB
Согласно современным представлениям, земная кора разбита на плиты. Те, что несут на себе континенты, — мощные и очень старые, а те, что под океанами — тонкие и молодые. Океанические плиты постоянно в движении, и уткнувшись в более твердую структуру, ныряют под нее, опускаются в мантию, переплавляются.
Океаническая кора сложена базальтами, излившимися на поверхность из многочисленных вулканов. Остров Пасхи — одно из таких окон в мантийные недра. Тем загадочнее выглядят находки там довольно старых цирконов возрастом 165 миллионов лет.
До этого цирконы возрастом 180 миллионов лет обнаружили на подводном Юго-Западном индийском хребте. Встречались в океане и еще более древние, палеозойские цирконы. Все это требовало объяснения.
В научной литературе необычно древние цирконы из молодых океанических «горячих точкек» окрестили «призраками». Возможно, что это остатки чего-то более древнего, давно исчезнувшего в зонах субдукции.
Международный коллектив ученых во главе с геологом Ямиркой Роджас-Аграмонте, представляющую Кильский университет имени Кристиана Альбрехта и Университет Майнца в Германии, решили разобраться в проблеме.
«Присутствие цирконов-призраков — это возможность реконструировать геологическую историю мантии Земли», — пояснили исследователи в статье, опубликованной на платформе ESS Open Archive и еще не прошедшей рецензирование.
По мнению Роджас-Аграмонте, мантийные плюмы могут существовать гораздо дольше, чем считается. Эта идея пришла к ней после открытия на Галапагосских островах цирконов возрастом 164 миллиона лет.
Находка цирконов-призраков на острове Пасхи — еще одно подтверждение. Но как это возможно, если этот клочок суши возник самое большее четыре миллиона лет назад, самая старая подводная гора в этой горячей точке датируется 48 миллионами лет?
Исследователи предложили следующую версию. Мантийный плюм в районе острова Пасха начал действовать примерно 165 миллионов лет назад. Об этой активной фазе плавления земной коры свидетельствуют древнейшие из найденных цирконов.
Внедрение плюма привело к появлению траппов — большого массива излившихся базальтов. Согласно моделированию, проведенному авторами работы, траппы возникли на гипотетической палеозойской плите Феникс, которая скрылась под Антарктическим полуостровом между 150 и 102 миллионами лет назад. Не исключено, что это отголосок «события Земли Палмера», приведшего к смятию южной части полуострова.
Геологические свидетельства этого бурного этапа не сохранились, за исключением цирконов-призраков. Если мантийный плюм действует миллионы лет, то верхняя часть мантии, откуда он растет, должна быть стабильной в течении 165 миллионов лет. Это противоречит современным представлениям, согласно которым астеносефера — жидкий слой в верхней мантии — активно перемешивается.
