Изследване, ръководено от учени от Университета в Саутхемптън, разкри доказателства за ритмични пулсации на разтопена мантийна скала, издигаща се от дълбините на Земята под Африка. Тези импулси постепенно разкъсват континента и образуват нов океан.
Изводите на изследователите, публикувани в Nature Geoscience, разкриват, че регионът Афар в Етиопия е покрит с плюм от гореща мантия, който пулсира нагоре като биещо сърце. Възходящият поток от горещ материал от дълбоката мантия е силно повлиян от тектонските плочи – масивните твърди плочи от земната кора – които се намират над нея.
ОЩЕ: Пукнатина от самото ядро на Земята: Откриха истинската причина за разделянето на Африка
В продължение на милиони години, докато тектонските плочи в рифтови зони като Афар се разтягат и изтъняват – почти като мек пластилин, – докато се разкъсат. Това разкъсване бележи раждането на нов океански басейн.
Потоци от лава, изливащи се от вулкана Ерта Але в Афар, Етиопия. Dr Derek Keir, University of Southampton/ University of Florence
„Открихме, че мантията под Афар не е еднородна или неподвижна – тя пулсира и тези импулси носят отчетливи химически подписи – казва водещият автор д-р Ема Уотс от Университета в Саутхемптън. „Тези възходящи импулси на частично разтопена мантия се канализират от рифтовите плочи отгоре. Това е важно за начина, по който мислим за взаимодействието между вътрешността на Земята и нейната повърхност.“
В проекта участвали експерти от 10 институции, включително Университета в Саутхемптън, Университета в Суонзи, Университета в Ланкастър, университетите във Флоренция и Пиза, GEOMAR в Германия, Дъблинския институт за напреднали изследвания, Университета в Адис Абеба и Германския изследователски център за геонауки GFZ.
ОЩЕ: Южна Африка се издига от океана, сочи проучване
Прозорец към вътрешността на Земята
Регионът Афар е рядко място на Земята, където се събират три тектонски разлома: Главният етиопски рифт, Разломът на Червено море и Разломът на Аденския залив.
Геолозите отдавна подозират, че под региона се намира горещо издигане на мантията, понякога наричано плюм, което спомага за разширяването на земната кора и раждането на бъдещ океан. Но досега малко се знаеше за структурата на това издигане или как се държи под рифтовите плочи.
Главният етиопски рифт, заснет при вулкана Босет в Етиопия. Prof Thomas Gernon, University of Southampton
Екипът събрал повече от 130 проби от вулканични скали от целия регион Афар и Главния етиопски разлом. Учените използвали тези и вече съществуващите данни и усъвършенствано статистическо моделиране, за да изследват структурата на земната кора и мантията, както и стопилките, които тя съдържа.
Резултатите им показват, че под региона Афар се намира единичен, асиметричен плюм с отчетливи химически ивици, които се повтарят в рифтовата система подобно на геоложки баркодове. Тези модели варират по разстояние в зависимост от тектонските условия във всеки рифтов ръкав.
ОЩЕ: Нов океан се формира и разделя Африка на две
„Химическите ивици предполагат, че плюмът пулсира като сърдечен ритъм – казва Том Гернон, професор по науки за Земята в Университета в Саутхемптън и съавтор на изследването. – Тези импулси, изглежда, се държат различно в зависимост от дебелината на плочата и колко бързо се разпада. В по-бързо разпространяващите се разломи като Червено море импулсите се разпространяват по-ефективно и редовно като импулс през тясна артерия.“
Връзки с вулканизма и земетресенията
Новото изследване показва, че мантийният плюм под региона Афар не е статичен, а динамичен и реагира на тектонската плоча над него.
Mengesha et al., 1996
„Открихме, че еволюцията на дълбоките мантийни издигания е тясно свързана с движението на плочите отгоре. Това има дълбоки последици за начина, по който интерпретираме повърхностния вулканизъм, земетръсната активност и процеса на разпадане на континентите“, казва д-р Дерек Киър, доцент по науки за Земята в Университета на Саутхемптън и Университета на Флоренция и съавтор на изследването.
ОЩЕ: Причината за движението на континентите е открита между мантиите на Земята
„Работата показва, че дълбоките мантийни издигания могат да текат под основата на тектонските плочи и да помогнат за фокусиране на вулканичната активност там, където тектонската плоча е най-тънка. По-нататъшните изследвания включват разбиране как и с каква скорост се случва мантийният поток под плочите“, добавя Киър.
