Гигантский шлейф раскаленной породы, поднимающийся из недр Земли, может помочь объяснить загадочные искажения, связанные с гигантским разрывом поверхности планеты, который, похоже, раскалывает Африку на две части, говорится в недавнем исследовании.
По всей планете огромные разломы в земной поверхности, известные как континентальные рифты, разрывают сушу на части. Крупнейшим активным континентальным разломом является Восточно-Африканский разлом — сеть долин длиной около 3500 километров, простирающаяся от Красного моря до Мозамбика.
Континентальный рифтинг обусловлен деформацией литосферы — самого внешнего жесткого слоя планеты. Когда литосфера растягивается, ее самые поверхностные части могут деформироваться различными способами — от растяжения до разрушения.
Соавтор исследования Д. Сара Стэмпс, геофизик из Вирджинского технологического института в Блэксбурге, сравнивает эти реакции с замазкой — если ударить по замазке молотком, она может треснуть и сломаться, но если медленно потянуть ее на себя, она растягивается. Литосфера Земли также может вести себя по-разному.
Направление, в котором деформируется поверхность Земли при континентальных разломах, обычно находится под прямым углом к длине разлома — представьте себе две половины континента, которые раздвигаются, а земля растягивается или ломается там, где эти половины встречаются.
Изучая Восточно-Африканский разлом в течение более 12 лет, исследователи обнаружили, что деформация происходит перпендикулярно. Однако они также обнаружили деформацию параллельно разлому.
Эти поверхностные сдвиги «весьма необычны и не наблюдались в других местах», — сказал Стампс.
В своем исследовании команда обнаружила, что гигантский грибовидный плюм из раскаленной, плавучей породы, поднимающийся вверх по мантии Земли, может помочь объяснить эти загадочные искажения.
«Эта работа позволяет предположить, что плюмы могут играть активную роль в деформации земной поверхности, особенно в континентальных разломах, где литосфера истончилась», — сказал Стампс.
Ученые давно знают о существовании мантийных плюмов на Земле. Например, Исландия и цепи Гавайских и Галапагосских островов образовались в результате медленного дрейфа тектонических плит над мантийными плюмами, которые, подобно паяльной лампе, испепеляли вышележащий материал.
Исследователи сосредоточили свое внимание на Африканском суперплюме, который поднимается под юго-западной Африкой и идет на северо-восток через весь континент, становясь более мелким по мере продвижения на север.
Ученые использовали технологию GPS для наблюдения за движениями поверхности в Восточно-Африканском разломе с точностью до миллиметра. Они также использовали сейсмические приборы для анализа направлений, в которых мантийная порода медленно текла на обширной территории.
Наконец, трехмерное компьютерное моделирование, разработанное ведущим автором исследования Тахири Раджаонарисон, геофизиком из Технологического института Нью-Мексико в Сокорро, проанализировало данные GPS и сейсмические данные, чтобы выяснить подземную активность, лежащую в основе Восточно-Африканского разлома.
3D-модели показали, что необычные деформации, параллельные рифту, могут быть вызваны мантийным потоком, направленным на север, связанным с Африканским суперплюмом.
В целом, «для меня самым важным следствием этих результатов является улучшение нашего понимания того, как происходит распад континентов», — сказал Раджаонарисон.
Нет комментариев