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. Встретив препятствие, они ныряют под него, 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 астеносфера — пластичный слой в верхней мантии — активно перемешивается.
Комментарии
Немного не понял... Пусть так, была плита феникс, на ней 165 млн.лет назад изливались базальты, образовались цирконы. Потом эта плита скрылась под антарктическим п-овом. Но ведь тогда она должна была утащить с собой и излившиеся базальты, нет? Каким образом древние цирконы остались в месте излияния, где сейчас о. Пасха?
Михаил, это очень интересный вопрос, и авторы его даже не ставят. Они просто констатируют, что от древнего плюма сохранились melt relics (расплавленные остатки). Насколько можно понять, цирконы возрастом 165 млн лет взялись оттуда из этих остатков. Они показаны на схеме. Эти остатки могли обнажиться, их размыло водой, цирконы оказались на берегу.
В геологии нередко сохраняются очень древние куски материала в виде включений в более молодые породы. Даже пройдя очень сильное изменение (метаморфизм), они как-то "выживают". Находят древние зоны субдукции (там где одна плита пододвигается под другую), их называют офиолитами.
Татьяна, В общем, понятно, что ничего не понятно :-) В Но всё равно, картинка у меня так и не сложилась. Ждал рассказ тут, на НПлюс или Элементах, думал, будет более подробный и наглядный рассказ об открытии... Но, видно, не судьба...