Континентальные окраины могут быть не такими тектонически стабильными, как думают геологи

Исследовательская группа под руководством Университета Иллинойса обнаружила неожиданные геофизические сигналы под тектонически стабильными внутренними частями Южной Америки и Африки. Данные позволяют предположить, что геологическая активность в стабильных частях самого верхнего слоя Земли могла происходить недавнее, чем считалось ранее. Выводы, опубликованные в Nature Geoscience, бросают вызов некоторым современным теориям тектоники плит.

Самые древние породы на Земле находятся в глубине континентов, вдали от активных границ плит. Эти прочные, плавучие и глубоко укоренённые блоки, называемые кратонами, дрейфуют на поверхности миллиарды лет, казалось бы, нетронутыми. Однако в некоторых регионах, например, на возвышенностях в кратонах Южной Америки и Африки, эта стабильность нарушается. Обработав геофизические данные на суперкомпьютере, учёные выявили, что холодная мантия под этими регионами имеет слоистую структуру, причём нижний слой в прошлом был плотнее, чем сегодня.

Это различие в плотности может быть результатом процесса, называемого дельминацией мантии. В ходе него более плотный нижний слой мантии отслаивается от плавучего верхнего слоя под кратоном. Материал, который впоследствии нарастает на месте корней кратонов, становится менее плотным, что добавляет плавучести и может формировать аномально высокий рельеф. Исследование связывает это с взаимодействием кратона и мантийного плюма, когда-то объединивших Южную Америку и Африку в суперконтинент Пангею.

«Высокий рельеф Африки и Южной Америки — лишь часть истории, — отметил ведущий автор Цзяшунь Ху. — Многие геологические явления, такие как траектории горячих точек, континентальный вулканизм и деформация корней кратонов, хорошо коррелируют с предполагаемым событием дельминации». Это открытие меняет представление о так называемых стабильных кратонах и их роли в тектонической истории Земли.