Она объясняет происхождение вулканизма во внутриконтинентальных обстановках, то есть там, где вулканические процессы проявлены в гораздо меньшей степени.
Исследование выполнили совместно российские и японские ученые Инна Сафонова (НГУ, ИГМ СО РАН, Токийский технологический институт, Япония), Шигенори Маруяма (Токийский технологический институт, Япония) и Константин Литасов (НГУ, ИГМ СО РАН). Работа опубликована в журнале Tectonophysics.
Подробнее о данной работе пресс-службе НГУ рассказала старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной геохимии и петрологии мантии Земли ГГФ НГУ и лаборатории магматизма и рудообразования ИГМ СО РАН Инна Сафонова.
Генерация суперплюмов на границе ядро-мантия
Генерация гидро-карбонатных плюмов в переходной зоне мантии
– Более 90 % проявлений вулканизма на планете связано с движением литосферных плит и приурочено к их границам: зонам субдукции, где литосферные плиты погружаются одна под другую, или же к зонам спрединга – местам расхождения плит. Так же существует вулканизм в середине плит, или, как его называют геологи, – внутриплитный, который часто связывают с действием потоков вещества и энергии, поднимающихся непосредственно из глубин мантии, так называемых мантийных суперплюмов, образующихся на границе ядра и мантии Земли (около 2700 км). С Тихоокеанским суперплюмом, например, связывают возникновение Гавайской горячей точки, сформировавшей протяженную цепочку океанических поднятий и островов и огромное подводное плато Онтонг-Джава в юго-западной части Тихого океана. Вместе с тем, внутри континентов встречаются области вулканизма, существование которых невозможно объяснить плюмами, поднимающимися с больших глубин, так как период накопления необходимого количества вещества и энергии для их образования значительно превышает время, в течение которого действует такой вулканизм, к тому же он часто проявлен неравномерно, как во времени, так и в пространстве, – поясняет Инна Сафонова.
Проявления внутриплитного континентального вулканизма в Азии
К такому типу относится, например, активный магматизм в Центральной и Восточной Азии, который нельзя связать ни с границами литосферных плит, ни с суперплюмами, образующимися на границе ядра и мантии. Новосибирские и японские ученые проанализировали имеющийся фактический материал и сформулировали теоретическое объяснение этого феномена. Они предложили модель генерации отдельных, «небольших» мантийных плюмов (гидро-карбонатные плюмы) не на границе ядро-мантия, а в переходной зоне мантии на меньших глубинах 400–600 км. По мнению исследователей, плавление вещества здесь связано с особыми условиями, которые возникают благодаря поступлению в мантию не только базальтов и осадков океанической плиты, но, что самое важное, воды, углекислоты и гранитного материала разрушающейся континентальной коры.
– Зоны субдукции – это единственный путь «доставки» в мантию огромного количества воды, углекислоты, базальтов и гранитоидов, находящихся на поверхности. Все эти вещества, в совокупности, становятся ключевым фактором плавления в мантии на таких глубинах, где теоретически его не должно было бы происходить, и условием генерации мантийных плюмов. Азия в этом смысле является уникальным континентом, т.к. она окружена двумя самыми протяженными в мире зонами субдукции: западно-тихоокеанской, где под окраину Азии погружается тихоокеанская плита, и зоной Суматры, под которую погружается Индо-Австралийская плита. Они и являются поставщиками материала, который нарушает равновесие в мантии и вызывает плавление. Этим ученые объясняют многочисленные проявления молодого (меньше 200 млн лет) и современного вулканизма в Забайкалье, Монголии и восточном Китае, – говорит ученая.
Текст: Михаил Лыкосов
Фото: фото предоставлены Инной Сафоновой
.jpg "Ученый НГУ наблюдал полное солнечное затмение в штате Индиана")