Всё дело в минеральных зёрнах: новое объяснение фундаментальной тектонической силы

Новое исследование учёных из Йельского университета предполагает, что крошечные минеральные зёрна, сжимаемые и перемешиваемые в течение миллионов лет, запускают цепь событий, приводящую к погружению массивных тектонических плит в недра Земли. Теоретическая модель, разработанная Дэвидом Берковичи и Эльвирой Мулюковой, может объяснить происхождение субдукции — одной из ключевых сил, ответственных за динамичную природу нашей планеты. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Субдукция играет колоссальную роль в основных геологических процессах: это главный двигатель тектонического движения, который формирует горы, вызывает землетрясения, создаёт вулканы и управляет геологическим циклом углерода. Однако инициация этого процесса, когда одна плита подныривает под другую и погружается в мантию, долгое время оставалась загадкой. На других известных землеподобных планетах субдукции не происходит.

Согласно модели, субдукция может зарождаться на границах между океаническим дном и континентами. Тектонические напряжения в океанической плите заставляют её минеральные зёрна смешиваться, повреждаться и уменьшаться в размере. В течение примерно 100 миллионов лет этот процесс ослабляет плиту, делая её восприимчивой к вертикальному сдвигу и изгибу, что и ассоциируется с началом субдукции.

«Настоящим узким местом для тектонической активности на планете земного типа является скорость, с которой её массивные каменные слои могут деформироваться, — поясняет Эльвира Мулюкова. — Породы могут деформироваться только так быстро, как это позволяют их крошечные минеральные зёрна. Наша модель объясняет, как изменения в этих зёрнах могут резко ослабить породу и сделать субдукцию возможной на такой планете, как Земля».