Земната мантия е разделена от Тихоокеанския огнен пръстен - древна система пукнатини, които отразяват създаването и разрушаването на суперконтинента Пангея, показва ново изследване.
В единия от тези участъци се намира по-голямата част от сушата на Земята. Наречен Африканска област, той се простира от източния бряг на Азия и Австралия през Европа, Африка и Атлантическия океан до западния бряг на Северна Америка. Другият участък, Тихоокеанският обхваща Тихия океан и е очертан от Тихоокеанския огнен пръстен. Според новото изследване мантията в африканската област е пълна с много елементи и техните вариации (наречени изотопи), като разнообразието е много по-голямо, отколкото в тихоокеанската област.
Това отразява последните два суперконтинентални цикъла през последните приблизително милиард години, обяснява пред Live Science съавторът на изследването, публикувано в списание Nature Geoscience, Люк Дусе (Luc Doucet), старши научен сътрудник в областта на науките за Земята и планетите в университета Къртин в Австралия.
В този период от време е имало два суперконтинента: първият, Родиния, формирал се преди около 1,2 млрд. години и се разпаднал преди около 750 млн. години, и Пангея, която се е формирала преди около 335 млн. години и се е разпаднала преди около 200 млн. години.
"Това, което наблюдаваме днес, е основно онова, което се е случило по време на прехода от Родиния към Пангея и след това при разпадането на Пангея", посочва Дусе.
Тези суперконтиненти са се обединили над територията, която сега е в Африка. Тъй като океаните се затваряли между тях, океанската кора се е плъзгала под континентите - процес, наречен субдукция - и понякога е повличала със себе си континентални скали. Това е довело до навлизане на елементи и изотопи от континенталната кора в мантията под развиващия се суперконтинент, обяснява Дусе.
Субдукция. Кредит: Karl Tate
Тази геоложка конвейерна лента продължила в малко по-различна форма, след като суперконтинентите са се събрали: Океанската кора по краищата на Родиния, а по-късно и на Пангея, се подпъхва (субдуцира) под континенталната кора, като отново ерозира част от континенталните скали, докато тектоничните плочи се смилат. Това е довело до образуването на ефект на фуния, пояснява Дусе.
"Всичко се концентрира под суперконтинента", коментира той.
Дори и след разпадането на Пангея тези признаци се запазват както в дълбоката, така и в плитката мантия.
В продължение на изследванията от 2020 г. върху магмата от дълбоката мантия, в новото изследване Дусе и колегите му се фокусират върху магмата от плитката мантия. Те изследват химическия състав на 3 983 проби от средноокеанските хребети, където тектонските плочи се раздалечават една от друга и магмата от плитката мантия изтича и се втвърдява във вулканична скала или базалт.
След това изследователите използват машинно обучение, за да сравнят елементарните и изотопните състави на базалтите от цял свят и от едни и същи периоди от време. Както и при магмата от дълбоките източници на мантията, те установяват, че плитката мантия е разделена на африкански и тихоокеански домен.
Откритията хвърлят повече светлина върху процесите, които свързват мантията и повърхността, коментира Дусе. Защо суперконтинентите се разпадат, не е напълно изяснено, но се смята, че това е свързано с горещ мантен материал, който се издига от дълбоки мантийни области, наречени големи провинции с ниска скорост на срязване (LLSVP) или мантийни "балони". Съществуват две такива области: една под Тихоокеанската област и една под Африканската област.
"Съставът на мантийните домени отразява това, което се случва на повърхността, но също така и това, което се случва много дълбоко", разказва Дусе.
Познанието на тези процеси може да помогне на геолозите да определят къде могат да бъдат концентрирани полезни материали от мантията, особено редки земни елементи, каквито са металните елементи, необходими за повечето от технологиите, които използваме ежедневно. Тектоничните процеси на плочите също така са отговорни за цикличното движение на елементи, които са от решаващо значение за живота, като въглерод и цинк, от дълбините на Земята към повърхността, което предполага, че активността на планетата е важна за развитието и поддържането на живота.
"Земята е единствената планета с тектоника на плочите, която познаваме досега", отбелязва Дусе, "и ние искаме да разберем как работи цялата тази система и защо е толкова особена."
Справка: Doucet, L.S., Li, ZX. Large-scale mantle heterogeneity as a legacy of plate tectonic supercycles. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01558-3
Източник: Earth's mantle is split into two halves thanks to supercontinent Pangaea, Live Science
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари