Геологи оспаривают традиционный взгляд на историю и стабильность континентов Земли в новом исследовании

Новое исследование Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне показывает, что казалось бы стабильные регионы континентальных плит Земли — так называемые стабильные кратоны — с момента своего формирования в далеком прошлом подвергались повторяющейся деформации в своей подкоровой части. Эта гипотеза бросает вызов десятилетиям общепринятой теории тектоники плит и пытается объяснить, почему большинство кратонов оставались структурно стабильными, в то время как их нижние части претерпевали значительные изменения.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Geosciences, группа под руководством профессора геологии Лиджуна Лю использовала данные о плотности литосферы. Учёные обнаружили, что нижняя часть мантийного корня (киля) кратона имеет высокую плотность и имеет тенденцию периодически отслаиваться от вышележащей литосферы при подъёме мантийных плюмов, инициирующих распад суперконтинентов. Отслоившиеся фрагменты могут возвращаться к основанию литосферы после прогрева в горячей мантии. Этот процесс, аналогичный движению в лавовой лампе, объясняет такие наблюдаемые геофизические свойства, как более высокая скорость сейсмических волн в нижней части киля.

Этот механизм также приводит к поднятию поверхности кратона и последующей эрозии, что отражается в обнаруженной сильной зависимости толщины коры от толщины литосферы. Команда связывает два крупных события поднятия и эрозии в прошлом с распадом суперконтинентов Родиния и Пангея. Распад Родинии, в частности, вызвал явление, известное как Великое несогласие — перерыв в осадконакоплении и глубокую эрозию кратонов, из-за которой сегодня на их поверхности обнажаются фрагменты древней нижней коры. По словам учёных, именно такой эпизодический характер деформации позволил кратонной коре пережить долгую геологическую историю.