Геологи смоделировали разлом земной коры и появление тектонических плит — Naked Science
5 минут
Редакция

Геологи смоделировали разлом земной коры и появление тектонических плит

Уже миллиарды лет на поверхности Земли разворачивается медленный танец тектонических плит. Они раскрывают моря и поднимают горы – возможно, без них не было бы и жизни. Но так было не всегда: в далеком прошлом земная кора была цельной, как у современной Венеры. Что же ее раскололо?

marscon1FS
©Wikipedia

Сегодня «трещин» между плитами достаточно – ими можно считать зоны субдукции, где одна плита сходится с другой и погружается под нее, уходя в верхние слои мантии. В этих областях разворачиваются самые интенсивные геологические процессы на Земле. За долгие эоны некоторые зоны субдукции понемногу исчезают, другие появляются. Но их появление требует уже работающей тектоники плит – и это очень похоже на проблему курицы и яйца. 
 
Чтобы объяснить образование «первичных» трещин еще до того, как появились и начали двигаться плиты, выдвинут целый ряд гипотез, включая метеоритный удар. Одна из этих идей получила серьезное подтверждение в новой работе ученых из США и Южной Кореи: мантийные плюмы. Эти горячие расплавленные потоки движутся в мантии вертикально, поднимаясь до самой коры. Они наблюдаются во многих вулканических «горячих точках» сегодняшней Земли, включая окрестности Японии, Гавайев и Йеллоустоун. Но появились ли такие плюмы на месте субдукции – или сами создали ее? 
 
Геологи Скотт Уоттэм (Scott Whattam) и Роберт Штерн (Robert Stern) исследовали, в частности, обширные базальтовые отложения Карибской большой магматической провинции. Она образовалась около 100 млн лет назад, когда горячий мантийный плюм поднял эти породы к поверхности – и, видимо, привел к появлению зоны субдукции у западного побережья Центральной и Южной Африки. Взяв эту провинцию за образец и призвав на помощь работающего в Швейцарии геофизика Тараса Герю (Taras Gerya), авторы смоделировали процесс появления субдукции под действием мантийного плюма. 
 
Модель показала, что обширные горячие плато, подобные Карибской провинции, – результат первого этапа этого процесса. Большие и разогретые породы, поднятые плюмом, расходятся по обширной площади и ослабляют океанскую кору. Она начинает проседать, причем на разных участках с разной скоростью, так что образуется нечто вроде воронки. Деформированная литосфера окончательно разрывается, и тяжелые плотные части коры стремятся медленно осесть в мантию. Начинается тектоника плит. 
 
Компьютерная модель, в которой разворачивался этот грандиозный геологический процесс, привела к появлению и целого ряда характерных особенностей, которые наблюдаются в зонах субдукции на Земле. Правда, для начала и появления первых разломов все-таки требуется совпадение нескольких условий. Плита, на которую устремляется плюм, должна быть достаточно старой, плотной и холодной. Сам плюм должен быть достаточно мощен, а присутствие воды заметно поможет «скольжению» плит вдоль разломов. 
 
В противном случае процесс останавливается, сумев лишь слегка повредить литосферу. И, похоже, так случалось не раз. На той же Венере известны области, весьма похожие на такие ослабленные участки литосферы. Они могли существовать и на Земле, понемногу подготавливая кору к первым полноценным разломам и старту тектоники плит.
 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
8 часов назад
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Великобритании выяснили, что вегетарианцы имеют более здоровый профиль биомаркеров, чем люди, регулярно употребляющие в пищу мясные продукты. Правда, в их организме недостает и некоторых полезных веществ.

Позавчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Позавчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 мая
6 минут
Сколтех

В России таких результатов не было уже около десяти лет. Его получение потребовало настоящей кооперации между исследователями ИВМ РАН, Сколтеха и МГУ.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: