Тайна цирконов: как остров Пасхи бросает вызов устоявшимся представлениям о мантии Земли

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Остров Пасхи, затерянный в бескрайних просторах Тихого океана, известен своими монументальными каменными изваяниями — моаи. Но мало кто знает, что этот клочок суши хранит в себе тайны не менее удивительные, способные перевернуть наши представления о глубинных процессах, формирующих нашу планету.

В течение десятилетий геологи придерживались теории, описывающей мантию Земли — слой, находящийся под земной корой — как медленно движущийся, вязкий поток раскаленной породы, напоминающий гигантскую конвейерную ленту. Эта концепция, сформулированная около столетия назад, объясняет движение тектонических плит и многие геологические явления. Однако последние исследования, проведенные на острове Пасхи, ставят под сомнение эту устоявшуюся модель.

Остров Пасхи представляет собой группу потухших вулканов, возникших на сравнительно молодой океанической плите. Самые древние лавовые отложения датируются 2,5 миллионами лет. В 2019 году группа ученых из Кубы и Колумбии отправилась на остров с целью уточнить возраст вулканических пород. Для этого они использовали метод датирования цирконов — микроскопических минералов, содержащих уран, который со временем распадается на свинец с известной скоростью.

Мантийный плюм, вольная интерпретация
Мантийный плюм, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Результаты анализа оказались неожиданными. Ученые обнаружили цирконы не только возрастом 2,5 миллиона лет, соответствующим возрасту вулканов, но и значительно более древние, возрастом до 165 миллионов лет. Химический состав всех цирконов оказался практически идентичным, указывая на их происхождение из магмы, схожей по составу с магмой современных вулканов острова.

Возникает вопрос: как могли появиться столь древние минералы на относительно молодой вулканической структуре? Единственное логичное объяснение — эти цирконы образовались в мантии под плитой задолго до возникновения самого острова Пасхи и были вынесены на поверхность вместе с более молодой магмой во время вулканических извержений.

Остров Пасхи относится к так называемым «горячим точкам» — областям повышенной вулканической активности, связанным с подъемом мантийных плюмов — гигантских столбов раскаленной породы из глубин мантии. Когда плюм достигает основания тектонической плиты, происходит плавление пород и образование вулканов.

Долгое время считалось, что мантийные плюмы стационарны, в то время как плиты движутся над ними. Это объясняет цепочки потухших подводных вулканов, характерные для Тихого океана. Но если плюм под островом Пасхи действительно существовал 165 миллионов лет назад, это ставит под сомнение саму идею подвижной мантии, напоминающей конвейер.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые обратились к геологической истории «Огненного кольца» — зоны интенсивной вулканической и сейсмической активности, где океанические плиты погружаются в мантию. Реконструкция движения плит показала, что на месте современного острова Пасхи 165 миллионов лет назад существовало крупное вулканическое плато, которое впоследствии было поглощено зоной субдукции под Антарктическим полуостровом.

Вид со спутника на остров Пасхи в 2019 году. Полуостров Пойке находится справа.
Вид со спутника на остров Пасхи в 2019 году. Полуостров Пойке находится справа.
Автор: By European Space Agency — http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2019/04/Easter_Island, CC BY-SA 3.0 igo Источник: commons.wikimedia.org

Это открытие подтверждает возможность длительного существования мантийного плюма под островом Пасхи и объясняет происхождение древних цирконов. Однако оно также ставит под вопрос традиционные представления о динамике мантии. Если плюм оставался на одном месте в течение 165 миллионов лет, то мантия вокруг него не могла двигаться со скоростью, предполагаемой теорией «конвейерной ленты».

Исследования на острове Пасхи, наряду с данными, полученными на Галапагосских островах и Новой Гвинее, указывают на то, что мантия Земли может быть гораздо менее подвижной, чем считалось ранее. Это открытие открывает новые горизонты для понимания процессов, формирующих нашу планету, и требует пересмотра устоявшихся геологических моделей.

Загадка острова Пасхи — это не просто вопрос о происхождении древних минералов. Это вызов нашим представлениям о фундаментальных механизмах, управляющих эволюцией Земли. И разгадка этой загадки может привести к переосмыслению всей истории нашей планеты.

3 комментария

Добавить комментарий

4808307@vkontakte
Я конечно не спец в геологии, но как я понимаю — верхний слой мантии однороден по составу, перемещался за миллиарды лет. А тут просто прожгло дно океана и с определённой периодичностью просачивается.
1
С чего это должна быть однородной зона, в которой как раз и происходит расслоение мантии на различные типы горных пород?
M
В некоей литературе пишут, что остров Пасхи это один из остатков Му (Лемурии), причем, он провел длительное время в глубинах Земли, а потом был вновь поднят на поверхность. Отсюда и цирконы 2х разных возрастов.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Зачем за головой Линкольна на горе Рашмор вырубили тайную комнату?

На большинстве фотографий горы Рашмор виден только её знаменитый фасад: высеченные в граните лица Джорджа Вашингтона, Томаса Джефферсона, Теодора Рузвельта и Авраама Линкольна. Однако с...

Звук дискретен: физики впервые зафиксировали квантовый скачок в реальном времени

В классической механике движение считается непрерывным. Если привести твердое тело в состояние вибрации, амплитуда его колебаний будет уменьшаться постепенно. Энергия механического движения...

Чем отличаются дешевые механические клавиатуры от дорогих: за что действительно приходится платить

Разница между бюджетной механической клавиатурой за $20-30 и флагманской моделью за $150-300 давно вышла за рамки обычной надежности. Внешне они могут выполнять одну и ту же функцию, но с...

Из-за ошибки в калибровке «Джеймс Уэбб» случайно открыл быстрый способ искать экзопланеты

В наблюдательной астрономии точность фундаментальных измерений зависит от стабильности опорных источников. Чтобы переводить электрические сигналы детекторов в физические величины —...

Почему магнитные свитчи лучше механических и какие преимущества они дают

Магнитные свитчи (переключатели на эффекте Холла) совершили революцию в мире периферии для киберспорта и работы. В отличие от традиционной механики, где регистрация происходит за счет физического...

Как Торричелли измерил давление воздуха с помощью ртутной трубки

Воздух кажется почти идеальным кандидатом на роль «ничего». Его не видно, он проходит между пальцами, а человек обычно замечает его только тогда, когда воздух превращается в ветер. Поэтому мысль о...