Континентальные конфигурации Земли кардинально изменились за миллиарды лет ее истории, изменив не только их положение на планете, но и топографию, поскольку расширение и сжатие коры оставили след на ландшафте. Некоторые области континентальной коры сохраняли долгосрочную стабильность с самого начала истории Земли, с небольшими разрушениями от тектонических событий или мантийной конвекции, известные как кратоны.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience , были рассмотрены механизмы, посредством которых эти кратоны могли деформироваться. Этот процесс называется декратонизацией.
Хотя в качестве возможных причин предлагались субдукция (когда более плотная тектоническая плита задвигается под другую в лежащую под ней мантию, где она плавится) и глубокие мантийные плюмы (когда часть мантии поднимается на поверхность из-за своей плавучести и термически разрушает кору), механизмы, управляющие деформацией и последующим разрушением кратонов Земли, остаются неясными.
Профессор Шаофэн Лю из Китайского университета геологических наук и его коллеги исследовали распад одного конкретного кратона на протяжении 200 миллионов лет.
Для этого исследовательская группа рассмотрела Северо-Китайский кратон (NCC), западную часть Тихого океана, начиная со среднего мезозоя (168 миллионов лет назад, Ma), используя четырехмерные модели мантийного течения системы плита-мантия Земли. Это включало данные об эволюции рельефа поверхности, деформации литосферы (коры и верхней мантии) и сейсмической томографии (метод, который использует сейсмические волны для создания трехмерных моделей недр Земли).
Они выделили два этапа основных изменений для NCC, которые привели к его деформации с течением времени. Первоначально субдукция неглубоко погружающейся океанической плиты Изанаги (субдукция плоской плиты) с востока привела к утолщению перекрывающей коры NCC Евразийской плиты, поскольку она была укорочена из-за сжатия суши и образовала топографические возвышенности (т. е. горные хребты, самая дальняя часть которых представлена горами Тайхан на поверхности). Это произошло из-за движения Евразийской плиты на восток в темпе.
Последующая фаза быстрого отката плоской плиты (когда субдуцирующая плита отступает обратно к поверхности) привела к расширению литосферы и ее истончению на 26% по сравнению с ее первоначальной толщиной. Это произошло из-за того, что движение СКК изменилось с восточного на южное, что замедлило сближение двух плит.
Эти два этапа происходили в течение миллионов лет в несколько фаз, начиная с северо-восточного надвига (более старые породы надвигались на более молодые породы) и транспрессионных (горизонтальное смещение пород с дополнительным сокращением перпендикулярно движению) разломов в юрском и раннем меловом периодах (с начала изучаемого периода около 200 млн лет назад до 136 млн лет назад).
Начиная с 136 млн лет назад произошло несколько эпизодов растяжения земной коры, после чего оно было прервано сжатием в период 93–80 млн лет назад в позднем меловом периоде, после чего растяжение продолжалось вплоть до наших дней, что в конечном итоге привело к распаду кратона.
Для подтверждения этих результатов ученые разработали три модели потоков, позволяющие реконструировать тектоническую историю региона на основе прогнозов их структур в настоящее время и сравнения с данными сейсмической томографии.
Проверенная модель отката плоской плиты точно воспроизвела плиту шириной 4000 км и глубиной до 660 км в пределах переходной зоны мантии, которая в конечном итоге сформировала большой мантийный клин.
Эта особенность подтверждается данными вулканических пород, которые наблюдаются сегодня, когда карбонаты повторно использовались из субдуцированной плиты в верхней мантии, образуя характерный карбонатизированный перидотит. За десятки миллионов лет этот мантийный клин в конечном итоге исчез по мере того, как откат плиты продолжался.
Декратонизация Северного Калифорнийского хребта — не единичное событие: профессор Лю предполагает, что и в других районах планеты могли происходить схожие процессы с локальными различиями, и это является предметом дальнейших исследований.
«Североамериканский кратон, Южноамериканский кратон и кратон Янцзы в Китае могли испытать схожую деформацию. Все они могли испытать раннюю субдукцию плоской плиты. Однако в кратоне Янцзы могла произойти интенсивная последующая субдукция с откатом. Напротив, Североамериканский кратон претерпел отступание впадины после субдукции плоской плиты, но не продемонстрировал значительного отката плиты».
В целом, это исследование подчеркивает, что кратоны во внутренних частях континентов с меньшей вероятностью будут дестабилизированы по сравнению с кратонами, расположенными вблизи границ плит, которые со временем могут быть подвержены процессам субдукции и отката.
«Древняя литосфера может быть разрушена, и этот распад может быть вызван особой формой субдукции, происходящей вблизи океанических плит, что показывает, как развивались континенты на протяжении истории Земли», — заключает профессор Лю.
Таяние арктического льда вымывает из океана ключевой питательный элемент
В течение многих лет ученые считали, что таяние арктического морского льда, по крайней мере в одном смысле, будет полезно для жизни в океане. Больше открытой воды означает больше солнечного света,…
Евфрат зародился 6 млн лет назад и впадал в почти пересохшее Средиземное море
Исследование показало, что легендарная река образовалась в результате слияния двух речных систем, которые впадали в частично пересохший средиземноморский бассейн, а затем направлялись к Персидскому заливу. Международная группа геологов впервые смогла…
Любить стали меньше во всём мире: минусы и плюсы феномена
Исследователи в ходе опроса более 60 тысяч человек из разных стран выяснили: чем сильнее человек зациклен на себе, тем более холоден он к своему партнеру. Но у снижения накала страстей…
Возгорание на Ильском НПЗ и 148 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО в течение ночи сбили 148 украинских БПЛА над российскими регионами, а также Черным и Азовским морями, сообщили в Минобороны РФ. Из-за атаки БПЛА произошло возгорание на Ильском НПЗ…
Массированный удар ВС России по предприятиям ОПК Украины. Что известно
Российские войска в ночь на 2 июня нанесли массированный удар высокоточным оружием большой дальности по предприятиям оборонно-промышленного комплекса Украины. Об этом сообщили в Минобороны РФ. ТАСС собрал основное об ударе.…
Мирошник: от ударов ВСУ за неделю погибли 35 жителей России, 182 получили ранения
Удары Вооруженных сил Украины привели к гибели 35 жителей России за минувшую неделю, более 180 человек получили ранения. Об этом сообщил ТАСС посол по особым поручениям МИД России Родион Мирошник.…
Европа не может ответить на четыре главных вопроса о переговорах с Россией
Европе нужно садиться за стол – однако проблема в том, что для целого ряда европейских политиков ест...
Загадочные залежи расщепленных костей коровы обнаружены в городах Европы
Археологическое исследование показывает, как римляне систематически обрабатывали коровьи кости в гор...
- Дорогая, только послушай, что пишут: "Ученые выяснили, что базовая температура тела у женщин постепенно растет в период с 18 до 42 лет. Причины этого явления пока изучаются".
- Дорогой, не доводи меня до кипения! Я тебе еще два часа назад сказала: пойди, вынеси мусор! А ты в интернете торчишь.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".