Названо точку, де земна кора планети руйнується просто зараз: тектонічні плити вмирають

Учені зафіксували рідкісне геологічне явище: зону субдукції — точку, де одна тектонічна плита занурюється під іншу, активно руйнуючись. Відкриття пропонує нове розуміння динамічних процесів, що формують земну кору, і порушує важливі питання про довгострокові ризики землетрусів на північному заході Тихого океану, пише SciTechDaily.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Зони субдукції — одні з найвпливовіших і найпотужніших геологічних систем планети. Саме вони переміщують континенти по всьому світу, спричиняючи катастрофічні землетруси та вулканічні виверження, а також повертають кору планети в мантію.

Однак ці колосальні системи не вічні. Якби зони субдукції ніколи не існували, континенти Землі, ймовірно, постійно стикалися б і зливалися, знищуючи океани та стираючи геологічну історію планети.

Десятиліттями вчені задавалися одним ключовим питанням: що саме призводить до зникнення цих гігантських систем? За словами провідного автора дослідження, геолога з Університету штату Луїзіана Брендона Шака, запуск зони субдукції вимагає величезних зусиль, але щойно процес запущено, поїзд немов мчить під гору і зупинити його неможливо. Дослідники дійшли висновку, що для зупинки зони субдукції потрібно щось неймовірно радикальне — по суті, цю подію можна порівняти з катастрофою поїзда.

Природна історія Землі

Неподалік острова Ванкувер, у регіоні Каскадія, де плити Зуана-де-Фука та Експлорер повільно занурюються під Північноамериканську плиту. Тепер вчені вважають, що їм вдалося знайти відповідь. Під час дослідження вчені об'єднали сейсмічну візуалізацію відбитих хвиль, що по суті є ультразвуковим дослідженням надр планети, з великими даними про землетруси, що група спостерігала процес розпаду зони субдукції.

Зазначимо, що дані були отримані під час фінансованого Національним науковим фондом експерименту із сейсмічної візуалізації Каскадія. Під час цієї експедиції вчені посилали з судна звукові хвилі й відстежували їхнє відображення за допомогою 15-кілометрової коси з підводними датчиками. Дані дали змогу отримати детальні зображення надр регіону, що виявляють глибокі розломи та лінії розломів, де тектонічна плита починає розділятися.

Спостереження за загибеллю тектонічної плити

За словами Шака, тепер у нас вперше є чітка картина зони субдукції, зафіксованої в процесі смерті. Дослідники виявили, що замість того, щоб повністю закритися, плита розривається на частини, створюючи дрібніші мікроплити й нові кордони. У результаті вчені дійшли висновку, що цей процес схожий на спостереження за повільним сходженням поїзда з рейок, по одному вагону за раз.

Під час дослідження вчені спостерігали розриви, що пронизують океанічну плиту, включно з масивним зміщенням, де плита опустилася приблизно на п'ять кілометрів. Дані вказують, що в цій точці є дуже великий розлом, який активно розриває плиту — він ще не повністю відірваний, але вже близький до цього.

Дані про землетруси підтверджують цю закономірність: уздовж 75-кілометрового розриву деякі ділянки все ще сейсмічно активні, тоді як інші тривожно спокійні. Щойно шматок повністю відколеться, він більше не зможе спричиняти землетруси, оскільки породи будуть розірваними.

Поетапне руйнування тектонічних плит

Дослідження показало, що розрив насправді відбувається поетапно, за допомогою того, що дослідники називають "епізодичним" завершенням. Простими словами, замість раптового розриву по всій тектонічній плиті, плита поступово розриває одну секцію за раз.

Трансформні кордони — розломи, де плити ковзають одна повз одну — відіграють ключову роль у цьому процесі. Діючи подібно до природних ножиць, ці розломи перетинають плиту перпендикулярно до розриву, даючи змогу одній частині відокремитися і сформувати мікроплиту, в той час, як субдукція триває в сусідніх секціях.

Розриваючись на дрібніші фрагменти, великі плити втрачають імпульс, а врешті-решт повністю перестають тягнутися вниз. Кожен фрагмент, що відколовся, — це процес, що займає кілька мільйонів років, але в сукупності ці епізоди поступово зупиняють цілу систему субдукції.

Цей епізодичний розкол допомагає пояснити загадкові особливості історії Землі, що збереглися в інших місцях, як-от покинуті фрагменти тектонічних плит і незвичайні сплески вулканічної активності.

Земля в постійному русі

Земна кора перебуває в постійному русі, а кожен фрагмент, що відривається, змінює форму поверхні планети. Розірвані краї можуть створювати "вікна в плитах", через які піднімається гаряча мантія, викликаючи спалахи вулканічної активності.

З часом межі плит зміщуються, утворюючи нові мікроплити, а цикл повторюється. Автори дослідження зазначають, що це дуже добре узгоджується з тим, що ми бачимо в геологічному літописі, де вулканічні породи омолоджуються або старіють у послідовності, що відображає цей покроковий розрив.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені знайшли під Австралією частину земної кори віком 4 млрд років.

Раніше Фокус писав про те, що вченим вдалося підтвердити "протікання" земної кори.