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
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.
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

Синтезатор Поливокс: как советская радиоэлектроника вошла в мировую историю звукозаписи

Советский аналоговый синтезатор Поливокс, производившийся на Качканарском радиозаводе «Форманта» с 1982 по 1991 год, занимает обособленное место в истории электронной схемотехники. Разработанный...

Вселенная состоит из «пикселей»: как отказ от непрерывной математики решает главные парадоксы квантовой физики

В своих знаменитых лекциях Ричард Фейнман неоднократно подчеркивал, что квантовая интерференция — это единственная настоящая загадка квантовой механики. Из этого явления прямо или...

Суперкорабль Архимеда: какой была Сиракузия и зачем её строили

Если вы думаете, что круизные лайнеры со спортзалами, бассейнами и библиотеками — это достижение последних ста лет, то познакомьтесь с кораблём, который опередил своё время примерно на...

Почему автомобиль Lotus Seven продавали вместе с руководством по его разборке

В середине двадцатого века британская автомобильная промышленность переживала период активной трансформации. На фоне послевоенного восстановления экономики инженеры и конструкторы искали способы...

Почему «OK» стало универсальным словом согласия на всех языках мира

В современном мире трудно найти человека, который бы не понимал слово «OK». Две короткие буквы используются в чатах и деловых переговорах. Его можно услышать в любой точке планеты. Оно...

Как колодец в Индии стал архитектурным чудом и почему сейчас из него нельзя пить

Ну вообще-то назвать Чанд-Баори обычным колодцем всё равно что обозвать египетские пирамиды всего лишь каменными горками. Да, технически его построили для сбора воды. Но, как часто бывает с людьми,...