от Саутгемптонского университета. под редакцией Сэди Харли, проверено Робертом Иганом
Источник: профессор Том Гернон, Саутгемптонский университет
Геологи выяснили, как континенты медленно отслаиваются снизу, подпитывая вулканическую активность в неожиданном месте — в океанах. Исследование, проведённое Саутгемптонским университетом, показывает, как фрагменты континентов медленно отделяются от них и попадают в океаническую мантию — горячий, в основном твёрдый слой под дном океана, который медленно движется. Здесь континентальный материал подпитывает вулканическую активность на протяжении десятков миллионов лет. Это открытие разрешает давнюю геологическую загадку: почему на многих океанических островах, расположенных вдали от границ тектонических плит, встречаются материалы, явно континентального происхождения, несмотря на то, что они находятся посреди океанов.
Исследование, опубликованное в Nature Geoscience, проводилось под руководством Университета Саутгемптона с участием Центра геонаук Гельмгольца GFZ в Потсдаме, Германия, Потсдамского университета, Королевского университета Канады и Университета Суонси.
Древние химические следы в мантии
Многие океанические острова, такие как остров Рождества в северо-восточной части Индийского океана, содержат необычно большое количество так называемых «обогащённых» элементов, которые обычно встречаются на континентах. Возможно, это связано с тем, что глубинные процессы Земли перемешали более старый переработанный материал, подобно тому, как это происходит при взбивании теста для торта. Считалось, что эти элементы происходят из осадочных пород, которые перерабатываются, когда океанические плиты погружаются в мантию, или из столбов горячей породы, известных как мантийные плюмы, которые поднимаются из недр Земли. Но эти объяснения неубедительны, поскольку в некоторых вулканических регионах практически не наблюдается переработки земной коры, а другие кажутся слишком холодными и неглубокими, чтобы их могли формировать мантийные плюмы. «Мы уже несколько десятилетий знаем, что некоторые участки мантии под океанами выглядят странно загрязнёнными, как будто там каким-то образом оказались части древних континентов, — сказал Томас Гернон, профессор наук о Земле в Саутгемптонском университете и ведущий автор исследования. — Но мы не могли толком объяснить, как туда попал весь этот континентальный материал».
Континенты отслаиваются снизу
В исследовании предлагается новый ответ: континенты не просто раздвигаются на поверхности — они также отслаиваются снизу, причём на гораздо больших расстояниях, чем считалось возможным ранее.
Ученые разработали симуляцию, имитирующую поведение континентов и мантии при их растяжении под воздействием тектонических сил. Их работа основана на результатах предыдущего исследования, которое показало, что при расколе континентов глубинные тектонические силы вызывают волну нестабильности — «мантийную волну», — которая проходит вдоль основания континентов, нарушая их структуру на глубине от 150 до 200 км. Это масштабное движение происходит невероятно медленно, со скоростью в миллионную долю скорости улитки, постепенно обнажая материки. Затем эти отслоившиеся фрагменты уносятся в сторону — иногда на расстояние более 1000 км — в океаническую мантию, где они подпитывают вулканические извержения в океане на протяжении десятков миллионов лет.
Соавтор исследования профессор Саша Брюне из Геофизического института в Потсдаме сказал: «Мы обнаружили, что мантия продолжает испытывать на себе последствия распада континентов ещё долгое время после того, как сами континенты разделились. Система не отключается, когда формируется новый океанический бассейн, — мантия продолжает двигаться, реорганизовываться и переносить обогащённый материал далеко от места его образования».
Данные из Индийского океана
Команда проанализировала геохимические данные из различных регионов Земли, в том числе из провинции подводных гор в Индийском океане — цепи вулканических образований, сформировавшихся после распада суперконтинента Гондвана более 100 миллионов лет назад. С помощью моделирования и химического анализа они обнаружили, что вскоре после распада Гондваны на поверхность вырвался поток необычно обогащённой магмы. За десятки миллионов лет этот химический сигнал ослаб из-за уменьшения потока материала из-под континента. Это произошло без участия мантийного плюма, поднимающегося из недр Земли, который, по мнению геологов, должен был быть причиной.
Профессор Гернон объяснил: «Мы не исключаем существование мантийных плюмов, но это открытие указывает на совершенно новый механизм, который также влияет на состав мантии Земли. Мантийные волны могут переносить фрагменты континентального материала глубоко в океаническую мантию, оставляя после себя химический след, который сохраняется ещё долгое время после распада континентов».
Исследование основано на недавнем открытии команды учёных, которые обнаружили, что мантийные волны могут вызывать значительные изменения в недрах континентов. Их более ранняя работа показала, что эти медленные волнообразные движения в мантии Земли могут способствовать извержению алмазов и даже изменению ландшафта на тысячи километров от краёв тектонических плит.
Дополнительная информация: Обогащённая мантия образовалась в результате постоянной конвективной эрозии континентальных корней, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01843-9.
Информация о журнале: Nature Geoscience
Предоставлено Саутгемптонским университетом
источник: https://phys.org/news/2025-11-continents-trigger-oceanic-volcanoes.html
Исследуйте дальше — «Химическая неоднородность» мантии: исследование впервые предоставляет прямые доказательства её пространственного масштаба