Глубоко под Тихим океаном земная кора разрывается на части

Новый анализ показывает, что странные особенности точки столкновения частей земной коры свидетельствуют о том, что структура может приближаться к своему концу. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Тщательный анализ сложной границы, где встречаются четыре тектонические плиты, показывает, что одна из плит разрывается. Этот процесс, вероятно, является частью нормального жизненного цикла так называемой зоны субдукции, которая препятствует бесконечному столкновению плит и стиранию геологической истории.

«Начать формирование зоны субдукции – всё равно что толкать поезд в гору – это требует огромных усилий», – говорит геолог Брэндон Шак из Университета штата Луизиана. «Но как только она тронулась, поезд словно мчится под гору, и остановить его невозможно. Чтобы остановить её, нужно что-то радикальное – по сути, крушение поезда».

Земная кора — это не один большой кусок, а множество гигантских каменных плит, плавающих в медленно движущейся полурасплавленной мантии. Единственное, что мешает этим плитам свободно дрейфовать, — это то, что они прочно сцеплены друг с другом.

Тем не менее, движение всё же происходит. Плиты трутся друг о друга, расходятся и в некоторых местах погружают край под соседнюю плиту в процессе, называемом субдукцией.

Эти наложения известны как зоны субдукции, и особенно заметная из них находится в северной части Тихого океана у побережья острова Ванкувер.

Там, в так называемой зоне субдукции Каскадия, встречаются четыре плиты: Эксплорер, Хуан-де-Фука, Тихоокеанская и Североамериканская, причем первые две активно скользят под Североамериканскую плиту.

Шак и его коллеги использовали сейсмическую визуализацию, полученную в ходе эксперимента с использованием судна, отражающего звуковые волны от морского дна, и акустические волны от землетрясений, распространяющиеся внутри Земли (подобно ультразвуку планетарного масштаба), чтобы изучить, что происходит под одной конкретной частью зоны субдукции Каскадия, на ее северном конце.

Их анализ выявил множество крупных разломов и трещин под морским дном, где тектоническая плита раскалывается под действием напряжения, включая очень крупный разлом длиной 75 километров, который активно разрушает плиту Эксплорер. Разломы пока не разломились, но они близки к этому.

«Впервые мы получили чёткую картину умирающей зоны субдукции», — объясняет Шак. «Вместо того, чтобы полностью закрыться, плита разрывается на части, образуя более мелкие микроплиты и новые границы. Так что вместо большого крушения поезда это похоже на то, как поезд медленно сходит с рельсов, вагон за вагоном».

Подтверждением этому служит тот факт, что некоторые части плиты уже не сейсмически активны, а другие — нет. Это связано с тем, что отколовшиеся фрагменты больше не связаны с основной системой субдукции. В конечном итоге отколовшегося материала будет достаточно, чтобы субдуцирующая плита постепенно прекратила падение, поскольку её вес уменьшится.

«Это постепенное разрушение, по одному эпизоду за раз», — говорит Шак. «И это очень хорошо соответствует тому, что мы видим в геологической летописи, где вулканические породы омолаживаются или стареют в последовательности, отражающей этот постепенный разрыв».