Геологи Утрехтского университета работают над разгадкой секретов тектоники плит, механизма, который непрерывно формирует земную кору и вызывает землетрясения и извержения вулканов. На этот раз была раскрыта еще одна тайна.
![]()
Фото из открытых источников
В геологическом прошлом Земли были «короткие» периоды в несколько миллионов лет, в течение которых многие тектонические плиты по всему миру внезапно изменили свою скорость и направление.
Что вызвало резкие изменения в движении плит?
Более ранние исследования показали, что изменения в движении между двумя плитами могут быть результатом континентальных столкновений или роста мантийных плюмов. Но могут ли такие столкновения или мантийные плюмы вызвать глобальную цепную реакцию?
Теперь геологам удалось найти доказательства, подтверждающие это.
«Благодаря этому открытию мы можем лучше понять движущие силы движения плит и, следовательно, такие процессы, как образование гор или вулканизм», пишут ученые в своей статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
В исследовании принимали участие геологи из Утрехтского университета, Австралийского национального университета и Университета Бен-Гуриона в Негеве.
![]()
Фото из открытых источников
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи задали себе следующий вопрос: образование новой зоны субдукции к северу от Аравии, которая была вызвана мантийным шлейфом, вызвавшим супервулкан около Мадагаскара ~100 миллионов лет назад, вызвало цепную реакцию? Ученые проанализировали последствия данного события шаг за шагом.
«Если наша гипотеза верна, то новая зона субдукции, образовавшаяся к северу от Аравии, должна была вызвать силы, которые ускорили и повернули Африканскую плиту через 10 миллионов лет после начала субдукции. Однако, чтобы проанализировать это, нам пришлось решить серьезную проблему», - говорит Гюрер.
Как магнитофон, хроника прошлых движений плит заархивирована в магнитной коре океана. Как только скальные породы образуются во время охлаждения магмы под дном океана на срединно-океанических хребтах, они записывают и хранят магнитное поле Земли. Когда магнитное поле изменяется, оно указывает в противоположном направлении в более молодых породах, чем в более старых породах. Таким образом, кора океанов содержит магнитный архив, реконструированный в штрих-коде меняющихся черно - белых узоров. Этот архив позволяет реконструировать движение тектонических плит в далеком прошлом.
Но в период между 125 и 83 миллионами лет не было никаких изменений магнитного поля.
«В океанической коре, образовавшейся в этот период, магнитное поле поэтому везде указывает в одном направлении. Он образует так называемую магнитную тихую зону», - объясняет Ван Хинсберген.
До сих пор было невозможно восстановить изменения движения плит в течение этого временного интервала. Но 10 лет назад Рой Гранот обнаружил, что породы в Центральной атлантической тихой зоне действительно регистрируют резкие изменения магнитного шума.
«Применяя методы, которые мы обычно используем для магнитных инверсий, к изменениям магнитного шума, мы смогли значительно улучшить модель плиты. Это показало, что африканская плита действительно ускорялась и вращалась, когда новая зона субдукции начала тянуть», - говорит Гранот.
Это вращение, в свою очередь, вызвало последовательность событий, включая новую зону субдукции в Западном Средиземноморье, которая, в свою очередь, разорвала западное Средиземноморье.
«Это первый раз, когда были найдены доказательства тектонической цепной реакции плит. С помощью этого исследования мы выявили механизм, объясняющий, почему существуют короткие периоды времени, в течение которых плиты внезапно меняют направление. Эти движения плит влияют на формирование гор, морские шлюзы, вулканизм и даже глобальный климат», - говорит Гюрер.
Исследование международной группы ученых-геологов поможет в разгадке механизмов, лежащих в основе тектоники плит. Тектоническая цепная реакция плит, вызванная супервулканом, иллюстрирует, как движение тектонических плит в конечном итоге управляется главным образом силами субдукционных плит, которые погружаются в мантию Земли.
