Исследование дает первые ключи к пониманию внутренней структуры окраины Галисии

Первое исследование, проведенное по итогам международной экспедиции 2013 года под руководством Университета Райса по картированию морского дна у побережья Испании, раскрыло детали эволюции разлома, разделяющего континентальную и океаническую плиты. Статья аспирантки Райса Нур Шубы в журнале Earth and Planetary Science Letters описывает внутреннюю структуру крупного трехмерного участка пассивной окраины Галисии — невулканической зоны перехода между Европой и Атлантическим бассейном, где отсутствуют следы прошлой вулканической активности, а земная кора необычно тонка.

Эта тонкость позволила получить 3D-данные для территории около 525 квадратных миль в зоне перехода Галисии, ставшей первой в мире, проанализированной таким образом. С помощью сложных сейсмических инструментов, буксируемых за судном и размещенных на дне океана, исследователи смоделировали строение окраины. Хотя рифт погребен под сотнями метров осадочных пород и невидим для оптических приборов, сейсмические методы, основанные на отражении звуковых волн, позволили определить тип подстилающих пород и их конфигурацию.

Среди данных оказались первые сейсмические изображения так называемого S-отражателя — крупного сбросового разлома (detachment fault) в зоне перехода от континента к океану. Ученые полагают, что этот разлом обеспечивал смещение вдоль зоны, способствуя сохранению тонкой коры. "S-отражатель, который изучают с 70-х годов, — это сброс с очень малым углом наклона, что означает, что смещение происходит за счет растяжения", — пояснила Шуба. "Интересно, что при таком малом угле он, по идее, не должен был смещаться. Но это произошло".

Один из предполагаемых механизмов — "вращающийся шарнир" (rolling hinge). Предполагается, что изначально крутой разлом смещался в течение миллионов лет. Поскольку континентальная кора там очень тонка, материал под ней горячий и образует куполообразное поднятие. Изначально крутой разлом начал "перекатываться" и стал почти горизонтальным. "Таким образом, с помощью куполообразного поднятия материала снизу и непрерывного смещения, вероятно, это и произошло", — отметила Шуба.

Большой массив данных также дал ключи к пониманию взаимодействия между этим сбросовым разломом и серпентинизированной мантией — куполом более мягкой породы, который давит на разлом снизу и снижает трение при смещении. Исследователи считают, что это привело к уникальной эволюции окраины Галисии, ослабляя разломы и позволяя им оставаться активными дольше. Это исследование важно и для геологов, изучающих континенты, так как подобные сбросовые разломы распространены и на суше. "Набор 3D-данных — это как сделать МРТ. Мы можем разрезать его любым способом", — сказала Шуба.