89
Науковці з Саутгемптонського університету та Вудс-Хольського океанографічного інституту відкрили одну з найпотужніших перехідних зон мантії у світі, розташовану під Малими Антильськими островами в Карибському морі.
Виявлена перехідна зона мантії (ПЗМ) сягає надзвичайної товщини 330 кілометрів, що значно перевищує середні показники для подібних структур у інших регіонах планети. Цей геологічний шар, розташований на глибині від 410 до 660 кілометрів під поверхнею Землі, формує своєрідний бар’єр між верхньою та нижньою мантією. Дослідження проводилося в рамках проекту VoiLA (Volatiles in the Lesser Antilles), який вивчає роль летких речовин у контролі геологічних процесів у зонах субдукції.
Відкриття свідчить про накопичення значних обсягів базальтових порід у перехідній зоні, що може суттєво впливати на процеси субдукції океанічних плит. Сейсмологи припускають, що океанічні плити товщиною до 100 кілометрів переносять великі об’єми екструзивної магматичної породи під час занурення, що формує аномальну структуру перехідної зони.
Методологія дослідження та ключові результати
Для проведення дослідження науковці розмістили 34 сейсмометри на дні океану поблизу Малих Антильських островів. Це дозволило зібрати унікальні дані про глибинну будову Землі в цьому регіоні. Доктор Кетрін Райхерт, асоційований науковець Океанографічного інституту Вудс-Хоул та співавтор дослідження, зазначає: “Це перший великомасштабний сейсмічний експеримент на дні океану, проведений в Атлантичній зоні субдукції. Ми були дуже здивовані, коли виявили несподівану і надзвичайно товсту – приблизно 330 кілометрів – перехідну мантійну зону під Антильськими островами, що робить її однією з найтовстіших перехідних зон, які спостерігаються в усьому світі”.
Виявлені базальтові відклади можуть відігравати ключову роль у русі тектонічних плит, сповільнюючи або навіть зупиняючи їхнє занурення в нижню мантію. Хоча подібні резервуари були знайдені і раніше, їхнє походження залишалося загадкою для науковців. Нове дослідження пропонує переконливе пояснення цього феномену.
Нік Хармон, морський геофізик та сейсмолог з Вудс-Хольського океанографічного інституту, підкреслює важливість цього відкриття: “Дико думати, що певним чином тектонічні плити мають “пам’ять”, і це впливає на те, як плити керують конвекцією мантії і змішують матеріал назад у Землю”. Ця метафора “пам’яті” плит вказує на фундаментальний перегляд нашого розуміння тектонічних процесів.
Наукове значення та перспективи дослідження
Одержані результати кидають виклик традиційним уявленням про поведінку тектонічних плит. Вони свідчать про те, що аномалії складу гірських порід в океанічних плитах, сформовані мільйони років тому, продовжують впливати на їхню траєкторію та швидкість занурення в мантію Землі.
Доктор Сюсонг Ян, колишній науковий співробітник Саутгемптонського університету та провідний автор дослідження, підсумовує: “Ми не можемо ігнорувати успадковану композиційну неоднорідність океанічних плит, що занурюються. Це може суттєво вплинути на їхню кінцеву долю в глибоких надрах Землі”.
Процеси субдукції, які затягують поверхневі матеріали та гази вглиб Землі, відіграють критичну роль у підтримці клімату, атмосфери та загальної придатності планети для життя протягом мільярдів років. Тому розуміння факторів, що впливають на ці процеси, має надзвичайне значення для геологічних та кліматичних досліджень.
Дослідження фінансувалося Радою з досліджень навколишнього середовища (NERC) у Великій Британії та Європейською дослідницькою радою (ERC). Науковці планують розвивати ці висновки шляхом подальшого вивчення впливу успадкованих геологічних особливостей плит на глибинну динаміку Землі та довгострокові планетарні процеси.
