Геологи в Нидерландах составили полный атлас погрузившихся в течение последних 300 миллионнов лет в мантию литосферных плит. Для этого был проведён анализ всех известных данных о найденных аномалиях в поле скоростей распространения сейсмических волн мантии. В итоге атлас составили 94 утонувшие литосферные плиты.

Океаническая земная кора и континентальная различны между собой по многим параметрам. В состав океанической преимущественно входят базальты, также она является тонкой и постоянно обновляется. В зонах субдукции в глубь мантии погружается старая кора, а в срединно-океанических хребтах происходит формирование новой породы. Эти процессы стали результатом того, что в течение 100 миллионов лет океаническая земная кора может полностью обновиться.

После погружения блоки литосферных плит какое-то время ещё проявляют сейсмическую активность. Тем не менее, после достижения глубины около 650 километров они практически не оказывают влияния на процессы литосферы, и такие плиты в геологические карты не включаются.

Чтобы объединить и систематизировать имеющиеся данные об утонувших плитах в мантии, а также получить новую неизвестную информацию о них, учёные собрали и проанализировали трёхмерную карту аномалий в поле скоростей распространения сейсмических волн в земной мантии. Данные аномалии можно интерпретировать как погрузившие блоки литосферных плит.

Моделирование аномалии в мантии на глубине 2330 метра, где располагается утонувшая Монголо-Казахская плита D. G. van der Meer et al./ Tectonophysics, 2017

Атлас начали составлять ещё 17 лет назад. Сейчас в нём данные о точном времени начала и окончания погружения плиты, её текущих координатах и глубине. Кроме того, атлас рассказывает о геологической зоне, сформированной при субдукции плиты.

Исследователи выяснили, что литосферные плиты продолжают двигаться вглубь Земли на глубину до 2900 километров, где находится граница между мантией и ядром. Самые древние из них начали погружаться в мантию около 300 миллионов лет назад. Помимо возраста плит, анализ аномалий в мантии позволил оценить скорость их погружения. Геологи определили, что скорость плиты сразу после ее субдукции составляет до 40 миллиметров в год. На глубине около полутора тысяч километров происходит замедление до примерно 10 миллиметров в год, а после двух тысяч километров скорость вновь возрастает. Учёные объясняют такую немонотонную зависимость неоднородностью мантии. Они также обнаружили, что многие из плит при погружении взаимодействуют с суперплюмами. Это области низких сдвиговых скоростей в глубоких слоях мантии и могут быть использованы для их изучения.

Из полученных данных авторы работы смогли оценить профиль вязкости мантии, а также её в зависимости от координат и глубины, что в дальнейшем может оказаться крайне полезными и для изучения процессов в земной мантии и их связи их с эволюцией литосферных плит на Земле. 

Пример одной из записей в атласе. Информация о Западной Кавказской литосферной плите, которая находится в мантии на глубине от 350 до 700 километров D. G. van der Meer et al./ Tectonophysics, 2017
Нашли ошибку в тексте?
Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter