Геологи смоделировали разлом земной коры и появление тектонических плит — Naked Science
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.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: