Северная Америка погружается в мантию Земли

Под США зафиксирован редкий геологический процесс: древняя порода кратон медленно оседает в мантию Земли. Ученые наблюдают, как «скелет» континента изменяется прямо сейчас.

Под США тает древняя основа континента: геологи фиксируют погружение континентальной коры Земли глубже в мантиюИсточник: NASA

Ученые Техасского университета обнаружили редкий геологический процесс. Он напоминает сильно замедленное капание: твердая порода буквально стекает вниз, образуя воронкообразную структуру. Особенно активное «провисание» фиксируется под Средним Западом США, где древние породы вытягиваются по горизонтали, а затем погружаются вглубь.

Кратоны — это устойчивые и древние фрагменты континентальной коры. Геологическая классификация насчитывает около 35 кратонов во всем мире. Им миллиарды лет, и они считаются «фундаментами» материков, которые практически не подвержены изменениям. Однако оказалось, что даже такие стабильные блоки могут постепенно разрушаться под действием процессов, происходящих в глубинах планеты.

Ключевую роль в этом разрушении, по мнению авторов работы, играет Фараллонская плита — остатки древней океанической литосферы, которые вот уже больше 200 млн лет погружаются под Северную Америку. Этот процесс называется субдукцией: одна тектоническая плита уходит под другую. Погружаясь, Фараллон выделяет тепло, магму и летучие соединения, которые воздействуют на нижние слои кратона, ослабляя их и делая более подвижными. В результате часть породы начинает оседать в мантию.


Оказалось, что даже такие стабильные блоки могут постепенно разрушаться под действием процессов, происходящих в глубинах планетыИсточник: Ig.utexas.edu

Геологи давно изучают разрушение кратонов, но раньше это были ретроспективные исследования. Теперь же у ученых есть редкая возможность наблюдать процесс в реальном времени. Это стало возможным благодаря компьютерной модели, построенной по сейсмическим данным проекта EarthScope. Хотя оседание фиксируется лишь в одной части кратона, эффект от действия Фараллонской плиты распространяется шире — практически на весь Североамериканский кратон, который охватывает большую часть США и Канады.

Ученые подчеркивают: поводов для беспокойства нет. Процесс медленный, и ни о каком внезапном изменении рельефа или разрушении континента речи не идет. По мере того, как плита Фараллон будет уходить все глубже в мантию, ее влияние на кратон ослабнет, и оседание может прекратиться.

Авторы исследования отмечают, что такие процессы помогают понять эволюцию планеты, как формируются континенты и как в целом работает геологическая «кухня» Земли на самых глубоких уровнях.

Как выглядела первая земная кора: неожиданное открытие ученых

Исследование австралийских геологов позволяет переосмыслить формирование земной оболочки из слоя кипящей магмы в подвижную броню из тектонических плит, на которых мы сейчас живем.

Австралийские геологи сделали открытие, которое может изменить наши представления о ранней истории Земли. Оказалось, что химический «след», по которому ученые определяют сроки появления тектонических плит, мог появиться гораздо раньше — еще до того, как плиты начали формироваться и сталкиваться друг с другом.

Исследователи ориентировались на содержание химического элемента ниобия в земной коре. Считалось, что магма, образующая тектонические плиты, теряет ниобий, поскольку элемент остается глубже. И если ниобий не обнаружен, то это служит маркером начала тектонических сдвигов и столкновений. Однако эта гипотеза о различном химическом составе ранней коры уже подвергалась сомнению.


Исследователи смоделировали образование первой земной корыИсточник: Sciencealert.com

Ученые использовали математическое моделирование, чтобы выяснить состав самой ранней земной оболочки 4−4,5 миллиарда лет назад. Выяснилось, что ниобий мог «уходить» в более глубокие слои еще до появления тектонических плит. Это означает, что характерный химический состав земной коры сформировался не в результате столкновения плит, а с самого начала ее возникновения. Это подтверждается поведением других переходных химических элементов, притягиваемых к железу.



Состав смоделированной протокоры очень похож на состав современной земной коры.Источник: Sciencealert.com

За прошедшие с тех пор тысячелетия тектонические плиты, по-видимому, сохранили свой первоначальный химический состав, потому что в меньшей степени подвергались воздействию мощных метеоритных бомбардировок, изменивших состав мантии Земли.