Доказаха движение на мантийна вълна дълбоко под Америка

Дълбоко под Нова Англия, в североизточната част на Америка, се движи обширен „участък“ от аномално гореща скална маса.
Това сочат резултатите от ново изследване, публикувано в списание Geology.
Учените са изследвали област, широка около 350 км, и дълбока приблизително 200 км, под Апалачите, известна като Северна Апалачска аномалия (SAA).
Според тях, това е част от бавно движеща се мантийна вълна, причинена от тектонични събития преди повече от 90 милиона години.
Вълната е следствие от отделянето на Гренландия от Америка преди 80 милиона години.
„Терминът „мантийна вълна“ се отнася до новооткрита верижна реакция от конвективни нестабилности в мантията, предизвикана от разцепването на континента. Не става дума за вълна в буквалния смисъл, а за деформация на мантийния материал, разпространяваща се подобно на вълна“, обяснява професор Том Гернон, специалист по геодинамика от университета в Саутхемптън.
Миналата година теорията за „мантийните вълни“ беше финалист за наградата „Пробив на годината“ на списание Science.
Откритието променя представите на геолозите за източната част на САЩ – регион, дълго време смятан за тектонично стабилен. И може да обясни защо част от Апалачите бавно се издигат в продължение на милиони години.
Какво представлява Северната Апалачска аномалия днес?
Представете си компютърна томография на Земята. Геолозите са направили точно това с помощта на сеизмична томография – метод, който проследява разпространението на сеизмични вълни през земните пластове.
Под Ню Хампшир те са открили огромен, бавно движещ се „балон“ от горещ материал.
Такива аномалии обикновено се срещат в близост до вулкани или на границите на тектоничните плоч. Но в Нова Англия няма нито едното, нито другото.
Първоначално експертите предполагаха, че SAA е причинена от конвекция на границата на литосферата. Но това не обясняваше защо горещата зона се намира толкова дълбоко в Земята, под мощни древни скали.
„Капка“ от далечното минало
Новата теория описва SAA като нестабилност на Рейли-Тейлър. Процес, при който тежка, студена скала започва да потъва в гореща, пластична маса, принуждавайки нагорещения материал да се издига под формата на мантийно течение.
Най-интересното е, че този процес вероятно е започнал не под Нова Англия, а в района на Лабрадорско море. Там, където Северна Америка е започнала да се отделя от Европа преди повече от 120 милиона години.
„Когато континентът се разтяга, под рифта се образува пространство, което бързо се запълва с течната астеносфера“, казва Гернон.
Това поражда ефект на домино: фрагменти от литосферния „корен“ последователно се откъсват и потъват, мигрирайки навътре в континента.
Скоростта им на движение – около 20 км за милион години – съвпада идеално с текущото положение на SAA.
Не е единствената аномалия
SAA може да е част от по-мащабна верига. На юг се намира Централната Апалачска аномалия (ЦАА), вероятно представляваща по-ранна „капка“, свързана с началото на разцепването на Лабрадорско море преди 135 милиона години.
Заедно тези аномалии формират мантийна вълна – скрито, дълбочинно смущение, бавно разпространяващо се на запад като верижна реакция.
Тази концепция помага да се обясни издигането на плата, сеизмичността и дори древния вулканизъм в геологически „мъртви“ зони.
Влияние върху повърхността
Въпреки че SAA се намира дълбоко, нейното съществуване може да обясни многовековното издигане на Апалачите.
Поради сухия климат и ниската ерозия обаче, не са наблюдавани забележими промени в релефа напоследък.
По-ранни нестабилности, например, свързани с ЦАА, може да са повлияли по-силно на ландшафта преди милиони години. Характерът на тези аномалии предполага, че подобни мантийни процеси са се повтаряли, като постепенно са се измествали навътре в континента.
Поради липсата на сеизмични данни на север – Нюфаундленд, заливът Сейнт Лорънс – все още не е известно дали съществуват други подобни „капки“ по тази траектория. Но евентуалната им връзка сочи към скрита система от мантийна активност под източния край на Северна Америка, пише universemagazine.