Під Північною Америкою виявлено незвичайне явище: стародавня основа континенту повільно стікає в мантію Землі. Це явище створило лійкоподібну структуру, зосереджену над Середнім Заходом Сполучених Штатів, горизонтально втягуючи стародавні породи перед тим, як вони зануряться.
Що таке кратон?
Стародавня порода, про яку йдеться, відома як кратон. Кратони — це найдавніші та найстабільніші блоки континенту, які витримали мільярди років, утворюючи основу, на якій тримаються маси суші. Геологічні класифікації розрізняють близько 35 основних кратонів у всьому світі.
Однак "стабільний" не означає незмінний. Кратони зазнають змін через повторюваний вплив мантійних плюмів. Мантійні плюми — це конвекційні висхідні потоки гарячого матеріалу з глибинної мантії, які можуть спричинити локалізоване плавлення та деформації верхньої кори. Наприклад, Північно-Китайський кратон зазнавав значної дезінтеграції протягом мільйонів років і втратив свої найглибші кореневі шари. Геологи давно підозрювали, що подібні деформації можуть відбуватися і під Північноамериканським континентом.
Дослідження
Спираючись на масштабний проєкт Джунліна Хуа, провідного автора нового дослідження, команда створила повнохвильову сейсмічну томографічну модель для Північної Америки. Ця комп’ютерна модель використовувала сейсмічні дані, зібрані проєктом EarthScope, і виявила нові деталі про геологічні процеси, що відбуваються в корі та мантії під Північною Америкою.
Вчені давно вивчають явище витончення кратонів, але це завжди був глибоко ретроспективний процес, що досліджував зміни через мільйони років після їх виникнення. На відміну від цього, поточне дослідження показує, що деформація відбувається в реальному часі, пропонуючи дослідникам рідкісну можливість вивчати динамічні процеси, такі як витончення кратонів, в реальному часі.
Хуа зазначив, що їм вдалося виявити щось під кратоном і з’явилася нова ідея про те, що саме рухає цим витонченням.
Причина “стікання”
Дослідники висувають гіпотезу, що основною рушійною силою витончення Північноамериканського кратону є плита Фараллон, яка занурюється (тобто одна плита ковзає під іншу під час їх зближення) під Північну Америку вже понад 200 мільйонів років. Хоча колись плита Фараллон відігравала ключову роль у формуванні Північноамериканської плити, її триваюче занурення забезпечує стабільний потік магми, вивільняючи леткі сполуки, які поступово послаблюють основу кратону.
Вплив
Хоча "стікання" зосереджено над певною ділянкою кратону, плита Фараллон, схоже, впливає на весь кратон, що охоплює більшу частину Сполучених Штатів і Канади.
Заспокоєння
Водночас, дослідники заспокоюють, що не потрібно хвилюватися про те, що континент спорожніє або про будь-які раптові зміни ландшафту найближчим часом. Більш інтригуючим є те, що вони підозрюють, що "стікання" може зрештою припинитися, оскільки тектонічна плита занурюється глибше в мантію і її вплив на кратон поступово згасає.
Важливість дослідження
За словами Бекера, подібні дослідження важливі для розуміння того, як планета еволюціонувала протягом тривалого часу. Це допомагає зрозуміти, як утворюються континенти, як вони руйнуються і як вони переробляються в Землю.
Довідкова інформація
- Кратон: Стабільна частина континентальної кори, яка пережила тривалі геологічні періоди без значних деформацій. Кратони є стародавніми ядрами континентів, що складаються з фундаменту, утвореного з архейських і протерозойських порід.
- Мантійний плюм: Аномально гарячий потік мантії, який піднімається до поверхні Землі. Мантійні плюми можуть викликати вулканізм, утворення гарячих точок і розколи континентів.
- Плита Фараллон: Стародавня океанічна плита, яка колись існувала в Тихому океані. Вона почала занурюватися під Північноамериканську плиту в юрському періоді, і її залишки досі знаходяться в мантії Землі.
- Землетрус: Сейсмічні хвилі, які виникають внаслідок розриву та руху гірських порід під землею. Сейсмічні хвилі використовуються для дослідження внутрішньої будови Землі.
- Томографія: Метод отримання зображень внутрішньої структури об’єкта за допомогою хвиль. Сейсмічна томографія використовує сейсмічні хвилі для створення зображень внутрішньої будови Землі.
