Грандиозный разрыв глубоко под Гималаями может означать, что Индия буквально разделяется на две части, предупреждают ученые.
Новаторское геологическое исследование, представленное на последней конференции Американского геофизического союза (AGU), взбудоражило научное сообщество смелым предположением: Индия может разделиться на две части. Исследование, подкрепленное сейсмическими данными и изотопным анализом, предоставляет убедительные доказательства того, что сегмент Индийской плиты подвергается расслоению — процессу, при котором нижняя часть тектонической плиты отслаивается и погружается в мантию. Это тектоническое событие может кардинально изменить наше понимание формирования Гималаев и иметь серьезные последствия для сейсмической опасности в регионе.
Скрытая динамика под Гималаями
Более 60 миллионов лет Индийская плита сталкивается с Евразийской, поднимая Гималаи — высочайший горный хребет Земли. Традиционно ученые спорили о том, скользит ли Индийская плита горизонтально под Тибетом или же ее часть погружается в мантию. Новое исследование предлагает третий, неожиданный вариант. Исследователи предполагают, что Индийская плита буквально разрывается на части, с вертикальным разломом, где более плотная нижняя часть отделяется от верхней коры. Этот процесс, известный как расслоение, может заполнять разрыв горячим мантийным материалом, изменяя геологическую структуру региона из глубины.
Эти выводы основаны на детальном анализе сейсмических волн и соотношении изотопов гелия, собранных из источников в южном Тибете. Там, где был обнаружен гелий-3 — легкий изотоп, связанный с мантией Земли, — поднимающийся неожиданно, исследователи сделали вывод, что мантийный материал проникает туда, где его быть не должно, если только разрыв в плите не открыл путь. Как отметил Дауве ван Хинсберген из Утрехтского университета: "Мы не знали, что континенты могут вести себя таким образом, а это, для науки о твердой Земле, довольно фундаментально."
Тектонические разрывы и анатомия раскола континента
Индийская плита — не однородный каменный массив. Ее структура сильно варьируется, от тонкой океанической коры до толстой континентальной породы. До столкновения с Евразией этот разнообразный рельеф делал Индийскую плиту особенно уязвимой к разрывам под действием напряжения. Геологи давно подозревали, что тектонические плиты могут разрываться внутри под экстремальным давлением, но до сих пор это было в основном теоретическим предположением, подкрепленным лишь компьютерным моделированием. Данное исследование впервые предоставляет реальные доказательства такого процесса в активной зоне субдукции.
Исследователь Саймон Клемперер из Стэнфордского университета сосредоточился на особенно турбулентной области возле Бутана, где изгиб зоны субдукции указывает на интенсивное и изменчивое напряжение. Изучая изотопные сигнатуры термальных источников, команда Клемперера обнаружила четкую границу — к югу от нее сигнатура гелия была коровой, а к северу — мантийной. Необъяснимо, три источника к югу от линии также показали мантийные характеристики, что позволяет предположить, что часть Индийской плиты откололась, позволяя горячему мантийному материалу подниматься через разрыв.
По их мнению, этот разрыв не изолирован. Вместо этого он является частью сети разломов, которые могут простираться вдоль всего фронта субдукции, объясняя сложную сейсмичность и изменчивый рельеф региона.
Что это значит для землетрясений в регионе
Хотя идея о разрыве тектонической плиты может звучать как научная фантастика, ее реальные последствия серьезны. Гималайский регион уже сталкивается с высокой сейсмической опасностью из-за постоянного давления между сталкивающимися плитами. Открытие процесса расслоения добавляет новый уровень сложности: изменение напряжений внутри плиты и подъем мантии могут непредсказуемо менять распределение напряжений. Эти динамические процессы могут способствовать ранее необъяснимой активности разломов и влиять на магнитуду и частоту будущих землетрясений.
Один особенно показательный факт — совпадение предполагаемого разрыва плиты с известным поверхностным рифтом — рифтом Кона-Сангри — на Тибетском нагорье. Эта корреляция предполагает, что глубинные тектонические процессы напрямую связаны с поверхностными структурами, предоставляя возможный механизм того, как внутренние повреждения плиты могут распространяться вплоть до коры. Сейсмолог Энн Мельцер из Университета Лихай подчеркнула важность таких связей, отметив, что лучшее понимание этих подземных разломов может значительно улучшить модели прогнозирования землетрясений.
