С помощью сейсмических данных геолог Цзинчуань Ван и его команда нашли древние океанические плиты, скрытые в недрах Земли, которые способствовали процессу образования нового океанического хребта и относятся к эпохе динозавров.
«Наше открытие порождает новые вопросы о том, как глубинные процессы Земли влияют на то, что мы наблюдаем на поверхности на больших расстояниях и во времени», — заявляет Ван.
Используя звуковые волны для создания сейсмических карт, Ван и его коллеги выявили странное скопление мантии, движущееся медленно под плитой Наска, которая находится рядом с континентальной плитой Южной Америки.
Дело в том, что большая часть Земли состоит из нагретых силикатных пород, зажатых между холодной тонкой корой и раскаленным ядром. Этот частично расплавленный слой минералов, называемый мантией, циклически перемещается на протяжении десятков миллионов лет из-за резких температурных перепадов. Более плотный и холодный материал погружается в более теплые слои в процессе, известном как субдукция.
В этом регионе плита Наска опускается под Южную Америку. Однако на западной стороне плиты располагается быстро растущий океанский хребет, а также зона геологической активности под островами Пасхи и загадочный структурный разрыв между центральной и восточной частями Тихого океана.
«Мы обнаружили, что материал в этом районе опускается примерно вдвое медленнее, чем ожидалось, что указывает на то, что переходная зона мантии может действовать как барьер и замедлять движение материала через Землю», — объясняет Ван.
Команда ученых установила, что структура этой плиты холоднее и плотнее, чем в окружающих регионах, и представляет собой окаменевший фрагмент древнего морского дна.
«Эта утолщенная область напоминает окаменевший след древнего морского дна, которое погрузилось в Землю около 250 миллионов лет назад, — добавляет Ван. — Это дает нам возможность заглянуть в прошлое Земли, чего ранее не было».
Поскольку таяние происходит не так полностью, как в окружающей мантии, остатки древнего океанического дна триасового периода проникают глубже в более горячие слои мантии, образуя структуры, известные как суперплюмы.
Исследователи отметили, что геодинамическое моделирование показало, что форма и стабильность структур нижней мантии зависят от их взаимодействия с субдуцирующей плитой. Ученые предполагают, что эти аномалии, ориентированные с востока на запад, могут помочь понять историю плиты Наска и ее движение на протяжении всей истории Земли.
Изучая исторические следы этих древних процессов в недрах Земли, геологи могут узнать больше о том, как внутренние механизмы нашей планеты формируют ее поверхность сегодня.
«Новый взгляд на древнюю субдукционную плиту позволяет нам переосмыслить взаимосвязь между глубокими структурами Земли и поверхностной геологией, что ранее не было очевидно», — заключает Ван.