Распад суперконтинента Пангея охладил мантию и истончил кору

Океаническая кора, образующаяся на Земле сегодня, значительно тоньше коры, сформировавшейся 170 миллионов лет назад во времена суперконтинента Пангея, согласно исследованию ученых из Техасского университета в Остине.

Истончение связано с охлаждением недр Земли, вызванным расколом суперконтинента Пангея, который распался на современные континенты. К такому выводу пришел Харм ван Авендонк, ведущий автор исследования. Результаты, опубликованные в журнале Nature Geosciences 12 декабря, проливают свет на то, как тектоника плит влияла на охлаждение мантии Земли на протяжении геологической истории.

«Мы считаем, что суперконтинент действовал как изолирующее одеяло, — сказал ван Авендонк. — Поэтому, когда эти континенты начали расходиться и более глубокая мантия оказалась более или менее открытой для атмосферы и океана, она начала остывать гораздо быстрее».

Мантия — это очень горячий, но в основном твердый слой породы между земной корой и ядром. Магма из мантии формирует океаническую кору, поднимаясь к поверхности в зонах спрединга. Исследование показывает, что с момента распада Пангеи скорость охлаждения мантии увеличилась с 6–11°C за 100 миллионов лет до 15–20°C за 100 миллионов лет. Поскольку более холодная мантия производит меньше магмы, эта тенденция ведет к формированию более тонкой океанической коры в наши дни.

Связь между расколом суперконтинента и толщиной коры была обнаружена, когда ван Авендонк и аспирантка Дженнифер Хардинг, соавтор исследования, заметили неожиданную тенденцию при анализе существующих данных о молодой и древней океанической коре. Они проанализировали 234 измерения толщины коры со всего мира и обнаружили, что в глобальном масштабе самая древняя изученная кора — возрастом 170 миллионов лет, созданная в юрском периоде, — примерно на 1,6 км толще коры, производимой сегодня.

Анализ, включавший компьютерные модели движения плит с юрского периода и глобальную базу данных горячих точек, опроверг теорию о том, что утолщение старой коры вызвано вулканизмом горячих точек. Вместо этого он подтвердил гипотезу о разогреве мантии во время существования Пангеи и её последующем охлаждении после распада суперконтинента.

«Важно отметить, что сейчас Земля, по-видимому, остывает намного быстрее, чем за всю свою историю, — сказал ван Авендонк. — Современное состояние Земли, с большим количеством тектонических событий, позволяет ей остывать гораздо эффективнее, чем в прошлом».