Зона субдукции под Тихим океаном: новое открытие геологов меняет представление о мантии Земли

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В недрах Земли, скрытых под бескрайними просторами Тихого океана, ученые обнаружили интригующую геологическую аномалию. Исследования с использованием сейсмических волн выявили необычное утолщение переходной зоны мантии — области, расположенной между 410 и 660 километрами под поверхностью, где происходят фазовые переходы минералов под воздействием меняющихся давления и температуры. Толщина этой зоны напрямую зависит от температуры мантии, а ее вариации отражают термические процессы, происходящие на глубине. Обнаруженное утолщение переходной зоны под Восточно-Тихоокеанским поднятием, регионом активного вулканизма и тектонической активности, поставило перед геофизиками сложную задачу: как объяснить присутствие холодной массы в области, где ожидается высокая температура?

Ответ, как полагают исследователи, кроется в далеком прошлом, в эпохе мезозоя, задолго до формирования современной тектонической конфигурации. Анализ сейсмических томографических данных, а также реконструкций движения тектонических плит, позволил предположить, что под современной плитой Наска в мезозое (250-120 миллионов лет назад) существовала древняя зона субдукции. Субдукция — это геологический процесс, при котором одна тектоническая плита погружается под другую, увлекая за собой холодную океаническую литосферу в глубины мантии.

Тектоника, иллюстрация
Тектоника, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

В результате субдукции в мантии формируются аномалии скорости сейсмических волн и изменяется толщина переходной зоны. Ученые предполагают, что именно древняя субдукция под плитой Наска оставила свой след в виде холодной массы, которая до сих пор оказывает влияние на структуру переходной зоны. Эта масса, словно послание из прошлого, не только влияет на локальные термические условия, но и взаимодействует с более масштабными структурами мантии.

Топография и тектоника СЕПР и окружающих его океанов. Расположение пробок (серые крестики) масштабировано по количеству записей в каждой пачке. Белые стрелки указывают на абсолютное движение плит, а их длина отражает скорость плит в системе отсчета, выровненной по спредингу. Толстые красные линии на центральной карте обозначают границы плит Тонкие и толстые черные контуры показывают возраст морского дна с интервалом в 10 и 20 миллионов лет соответственно. Черная рамка на карте-врезке очерчивает исследуемый регион в глобальном масштабе.
Топография и тектоника СЕПР и окружающих его океанов. Расположение пробок (серые крестики) масштабировано по количеству записей в каждой пачке. Белые стрелки указывают на абсолютное движение плит, а их длина отражает скорость плит в системе отсчета, выровненной по спредингу. Толстые красные линии на центральной карте обозначают границы плит Тонкие и толстые черные контуры показывают возраст морского дна с интервалом в 10 и 20 миллионов лет соответственно. Черная рамка на карте-врезке очерчивает исследуемый регион в глобальном масштабе.
Автор: Jingchuan Wang et al., Mesozoic intraoceanic subduction shaped the lower mantle beneath the East Pacific Rise.Sci. Adv.10,eado1219(2024).DOI:10.1126/sciadv.ado1219 CC-BY 4.0 Источник: www.science.org

В частности, исследователи связывают обнаруженную аномалию с Тихоокеанской аномалией — гигантской областью с низкой скоростью сдвига в нижней мантии. Предполагается, что древняя субдукция могла повлиять на форму и расположение этой аномалии, разделив ее на отдельные сегменты.

Открытие аномалии под Восточно-Тихоокеанским поднятием имеет важное значение для понимания эволюции Земли и процессов, происходящих в ее недрах. Оно демонстрирует, что тектонические события далекого прошлого способны оказывать долгосрочное воздействие на глубинные структуры планеты.

Поперечные сечения мантийных скоростей. (A и B) Поперечные сечения вдоль профилей A-A′ и B-B′, наложенные на возмущения скоростей S-волн из модели GyPSuM. На верхней панели показаны сложенные формы SS-волн с 95% доверительными интервалами, полученными в результате бутстреп-выборки (черные заштрихованные области под кривыми). Батиметрия вдоль профиля нанесена над поперечными сечениями. Пунктирными линиями показаны средние глубины 410 и 660. На двух нижних панелях под томографическими сечениями представлены увеличенные изображения глубин разрывов (с соответствующими SD). (C) Сечение по глубине всей мантии вариаций скорости S-волн в модели LLNL-G3D-JPS вдоль траектории большого круга на 20° ю.ш. (C-C′). Черные линии указывают на контур скорости +0,4%. Томографическое изображение сглажено с помощью медианной фильтрации. Батиметрия/топография вдоль профиля нанесена над поперечным разрезом. Пунктирные линии обозначают глубины 410, 660 и 1000 км. Аномалия «X», вероятно, представляет собой древнюю плиту, но детальный процесс субдукции остается загадочным. (D) Расположение поперечных разрезов в (A)-(C) с границами плит (коричневые линии).
Поперечные сечения мантийных скоростей. (A и B) Поперечные сечения вдоль профилей A-A′ и B-B′, наложенные на возмущения скоростей S-волн из модели GyPSuM. На верхней панели показаны сложенные формы SS-волн с 95% доверительными интервалами, полученными в результате бутстреп-выборки (черные заштрихованные области под кривыми). Батиметрия вдоль профиля нанесена над поперечными сечениями. Пунктирными линиями показаны средние глубины 410 и 660. На двух нижних панелях под томографическими сечениями представлены увеличенные изображения глубин разрывов (с соответствующими SD). (C) Сечение по глубине всей мантии вариаций скорости S-волн в модели LLNL-G3D-JPS вдоль траектории большого круга на 20° ю.ш. (C-C′). Черные линии указывают на контур скорости +0,4%. Томографическое изображение сглажено с помощью медианной фильтрации. Батиметрия/топография вдоль профиля нанесена над поперечным разрезом. Пунктирные линии обозначают глубины 410, 660 и 1000 км. Аномалия «X», вероятно, представляет собой древнюю плиту, но детальный процесс субдукции остается загадочным. (D) Расположение поперечных разрезов в (A)-(C) с границами плит (коричневые линии).
Автор: Jingchuan Wang et al., Mesozoic intraoceanic subduction shaped the lower mantle beneath the East Pacific Rise.Sci. Adv.10,eado1219(2024).DOI:10.1126/sciadv.ado1219 CC-BY 4.0 Источник: www.science.org

Кроме того, исследование подчеркивает важность комплексного подхода к изучению геологических процессов, объединяющего данные сейсмических наблюдений, томографических моделей и реконструкций движения плит.

Загадка аномалии под Восточно-Тихоокеанским поднятием еще не полностью разгадана, но благодаря новым данным и методам анализа ученые получают все больше информации о сложных процессах, формирующих нашу планету.

2 комментария

Добавить комментарий

HET
Опять бред про -450 градусов)
Жека никому не отдаст свой титул главного шута)
П.С. Не считая того, что темная материя взаимодействует с обычной через гравитацию. Уровень понимания, что такое температура, у Жеки меня без меры веселит)
111286393118965899659@google
Со временем там найдутся и те самые три кита.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Одна из культовых часовых форм приходит к нам в доступном бюджете

Модели из коллекции Martin от Mathey-Tissot, безусловно, вдохновляются формой легендарных «Овалов» Patek Philippe, делая ее доступной самому широкому кругу любителей часов: стоимость кварцевых...

Тартифлет: как картофель, бекон и реблошон стали альпийской классикой, которой нет и полувека

Тартифлет выглядит так, будто его ели в савойских шале задолго до появления горнолыжных курортов. Картофель, бекон, лук, белое вино и круг реблошона, расплавившийся сверху, слишком хорошо совпадают...

Почему лось массой 600–700 кг спокойно ходит по болоту, а человека весом 60–70 кг трясина затягивает

Человеку в болотистых районах угодить в зыбкую топь по пояс — дело нехитрое, а вот высвободиться оттуда — задача совсем непростая. А вот животные, даже очень крупные, словно...

Почему в СССР потратили сотни миллионов рублей на тоннель под Амуром, хотя рядом уже был мост

В 1937 году неподалёку от Хабаровска началось строительство железнодорожного тоннеля под Амуром. Работы велись в условиях секретности, к ним привлекли специалистов московского Метростроя, военных...

Компьютерный принцип в аналоговом звуке: зачем Technics установила сменный картридж в усилитель 1988 года

Японская корпорация Matsushita Electric запустила производство интегрального усилителя Technics SU-V450 в 1988 году и выпускала этот аппарат до 1991 года. Корпус с габаритами 430 x 126 x 311 мм и...

Минус 3 триллиона долларов за день: почему в США обвалились акции ИИ-компаний

Первые торги после промежуточных выборов в США закончились ростом. Однако уже на следующий день, 5 ноября 2026 года, началась распродажа, особенно сильная среди компаний, связанных с...