Исследователи обнаружили необычный выброс магмы под Оманом, который мог изменить курс Индийской тектонической плиты между 25 и 40 миллионами лет назад.
Ученые обнаружили древний «призрачный» шлейф, скрывающийся под Оманом. Магматический шлейф заперт под толстой частью земной коры и верхней частью мантии, среднего слоя планеты. В результате материал не может подняться и вызвать вулканическую активность на поверхности. Исследователи не знают, вызывал ли шлейф когда-либо извержения, но данные свидетельствуют о том, что он изменил траекторию движения Индийской тектонической плиты во время ее столкновения с Евразией десятки миллионов лет назад, согласно новому исследованию.
Шлейф находится под плато Салма в Омане (также пишется Салмах и Сельма), высота которого достигает 6600 футов (2000 метров), сказала ведущий автор исследования Симона Пилия , геофизик и доцент Университета нефти и полезных ископаемых имени короля Фахда в Саудовской Аравии. Плато, вероятно, образовалось из-за шлейфа, хотя некоторые ученые связывают образование плато с изгибом земной коры, созданным зоной субдукции Макран у берегов Пакистана и Ирана, сказал Пилия Live Science.
«Шлейф — это горячий материал, который хочет подниматься, подниматься, подниматься — поэтому он находится внизу и выталкивается вверх, создавая рельеф», — сказала Пилия. «Поднятие [на плато Сальма] довольно небольшое, но оно все еще есть. Это говорит о том, что шлейф активен». Исследователи обнаружили шлейф благодаря сейсмическим волнам или звуковым волнам, которые распространяются через Землю с разной скоростью в зависимости от химического состава материала. В Омане имеется густая сеть станций, которые регистрируют сейсмические данные, что сделало исследование возможным, сказала Пилия. Она назвала шлейф «Дани» в честь своего сына.
Шлейф Дани — первый явный пример амагматического «призрачного» плюма — термин, который авторы исследования придумали для описания мантийных плюмов, которые не вызывают вулканической активности. Мантийные плюмы берут начало на границе ядро-мантия примерно в 1800 милях (2900 километрах) под поверхностью Земли. Эти плюмы обычно подпитывают вулканические извержения, поскольку они подвергаются процессу, называемому декомпрессионным плавлением, по мере того, как они поднимаются через мантию и кору. Многие мантийные плюмы вызывают вулканические извержения в середине океанических плит, в том числе на Гавайях, сказала Пилия. Но мантийные плюмы редко вызывают извержения внутри континентальных плит; они не могут подняться или подвергнуться декомпрессионному плавлению, потому что континентальные плиты имеют более толстую кору и верхнюю мантию, чем океанические плиты. Исследователи обычно предполагали, что отсутствие вулканизма от мантийных плюмов в континентальных плитах означает, что под континентальными плитами нет мантийных плюмов, сказала Пилия. Но «отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия», сказал он. «Если у вас нет поверхностного вулканизма, это не значит, что у вас нет плюма».
Распространяется на условиях Creative Commons .)
Дани-плюм является доказательством того, что мантийные плюмы могут существовать без вулканической активности. «Мы твердо убеждены, что существует множество других призрачных плюмов, о которых мы не знаем», — сказала Пилия. Африка является хорошим кандидатом для призрачных плюмов, поскольку она находится над одной из двух крупных провинций Земли с низкой скоростью сдвига — сгустками размером с континент, которые выступают из границы ядро-мантия и питают плюмы. Как и в Омане, в Африке есть регионы с очень толстой корой и верхней мантией, поэтому любые плюмы не смогут подняться на поверхность, сказала Пилия. Возраст плато Салма составляет около 40 миллионов лет, что означает, что плюм Дани по крайней мере такой же древний, согласно исследованию, опубликованному онлайн 6 июня в журнале Earth and Planetary Science Letters . Это время совпадает со столкновением Индийской и Евразийской плит — и это заставило исследователей задуматься, сказала Пилия. Столкновение произошло относительно близко к тому месту, где сейчас находится Оман, до того, как две плиты переместились на север в их нынешние позиции. Пилия и его коллеги реконструировали траекторию движения Индийской плиты и обнаружили, что она немного изменила направление между 40 и 25 миллионами лет назад. «Мы провели некоторые другие расчеты и в основном продемонстрировали, что сдвиговое напряжение, создаваемое плюмом, было причиной изменения азимута [угла] Индийской плиты», — пояснил Пилия.
Исследователи уже знали, что плюмы могут изменять направление тектонических плит, но до сих пор, не имея сведений о плюме Дани, они не связывали это изменение траектории с конкретным плюмом. Тектонические плиты движутся, но плюмы, как правило, остаются на месте, сказал Пилия. Это означает, что ученые иногда могут проследить эволюцию плюма по свидетельствам, оставленным на тектонических плитах, когда они движутся по плюму. Однако в случае с плюмом Дани эти доказательства были поглощены и стерты зоной субдукции Макран, сказала Пилия. «Эти доказательства исчезли навсегда».