Под Африкой был обнаружен глубокий ритмичный импульс, бьющийся подобно сердцебиению.
Ученые обнаружили, что в районе тройного сочленения Афар под Эфиопией, где встречаются три тектонические плиты, расплавленная магма снизу бьет по земной коре планеты.
Там континент медленно разрывается на части на начальных стадиях формирования нового океанического бассейна. Путем отбора химических сигнатур вулканов вокруг этого региона группа под руководством геолога Эммы Уоттс из Университета Суонси в Великобритании надеялась больше узнать об этом диком процессе.
«Мы обнаружили, что мантия под Афаром не является однородной или неподвижной — она пульсирует, и эти импульсы несут отчетливые химические сигнатуры», — говорит Уоттс, которая работала в Саутгемптонском университете в Великобритании, когда проводилось исследование.
«Эти восходящие импульсы частично расплавленной мантии направляются рифтовыми плитами сверху. Это важно для нашего понимания взаимодействия между недрами Земли и ее поверхностью».
Поверхность нашей планеты постоянно обновляется. Тектонические плиты, на которые разделена земная кора, не зафиксированы в положении, а смещаются, сталкиваются и даже скользят одна под другой. Места их встречи обычно являются горячими точками геологической эволюции, в буквальном смысле, изобилуя вулканической активностью, которая преобразует поверхность снизу.
Сочленение Афар — это точка, где встречаются Аравийская, Нубийская и Сомалийская плиты, каждая из которых расходится в своем направлении, оставляя расширяющийся разлом под треугольником Афар. В конечном итоге кора здесь станет настолько тонкой, что поверхность опустится ниже уровня моря, создав новый океанический бассейн у Красного моря.
Ученые подозревают, что мантийный апвеллинг (подъем вещества) играет роль в этом процессе раскола континента, но наше понимание того, как это работает, ограничено. Мы не можем просто выкопать и внимательно посмотреть, поэтому Уоттс и ее коллеги выбрали следующий лучший вариант: изучить материал, который был извергнут на поверхность Земли из мантии путем вулкана.
Они собрали 130 образцов вулканических пород из района Афар и Эфиопского рифта и провели химический анализ. Они использовали эти анализы в сочетании с существующими данными для проведения продвинутого моделирования, чтобы понять, что происходит с активностью под Треугольником.
Результаты показали отчетливые химические полосы, которые повторяются по всей рифтовой системе, доставляемые единым асимметричным потоком (плюмом) материала, сформированного своей средой и выталкиваемого вверх из мантии.
«Химическая полосатость предполагает, что плюм пульсирует, как сердцебиение», — говорит геолог Том Гернон из Саутгемптонского университета в Великобритании.
«Похоже, эти импульсы ведут себя по-разному в зависимости от толщины плиты и скорости ее расхождения. В более быстро расходящихся рифтах, таких как Красное море, импульсы перемещаются более эффективно и регулярно, как пульс по узкой артерии».
Если модель команды верна, это предполагает, что мантийные плюмы и апвеллинги могут формироваться под динамикой тектонических плит над ними — открытие, которое можно использовать для будущих исследований активности, постоянно преобразующей нашу планету.
«Мы обнаружили, что эволюция глубоких мантийных апвеллингов тесно связана с движением плит над ними. Это имеет глубокие последствия для того, как мы интерпретируем поверхностный вулканизм, сейсмическую активность и процесс раскола континентов», — говорит геофизик Дерек Кейр из Саутгемптонского университета и Университета Флоренции в Италии.
«Работа показывает, что глубокие мантийные апвеллинги могут течь под основанием тектонических плит и помогают концентрировать вулканическую активность там, где тектоническая плита является наиболее тонкой. Дальнейшие исследования включают понимание того, как и с какой скоростью происходит мантийный поток под плитами».
Исследование было опубликовано в Nature Geoscience.
