Ученые используют сейсмические волны для поиска недостающей породы под Тибетом

Геологи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне обнаружили огромный блок земной литосферы, который считался "пропавшим" на протяжении 15 миллионов лет. Найдя этот массивный блок породы под Тибетом, исследователи помогают решить давнюю научную загадку и прояснить, как ведут себя континенты при столкновении.

Тибетское нагорье и прилегающие Гималаи образовались в результате движения тектонических плит, составляющих внешний слой земной коры — литосферу. Около 55 миллионов лет назад Индийская плита столкнулась с Евразийской, заставив земную поверхность медленно деформироваться и подниматься. Тибетское нагорье, занимающее почти десятую часть площади континентальной части США и имеющее среднюю высоту около 16 000 футов (около 4877 метров), является крупнейшим и самым высоким нагорьем в мире. Среди множества тектонических моделей формирования Тибета существует теория, согласно которой утолщенная литосфера стала нестабильной, и её фрагмент откололся и погрузился в глубокую мантию.

"Пока этот огромный кусок мантийной литосферы под Тибетом был прикреплен, он действовал как якорь, удерживая землю над ним на месте, — пояснил профессор геофизики Ван-Пин Чен. — Затем, около 15 миллионов лет назад, связь разорвалась, и суша поднялась, ещё больше увеличив высоту нагорья". Долгое время этой интригующей теории не хватало прямых наблюдательных подтверждений, пока аспирантка Тай-Лин (Эллен) Цзэн и Чен не нашли этот "пропавший якорь".

В рамках проекта Hi-CLIMB (комплексное изучение континентальной литосферы Гималаев и Тибета в процессе горообразования) Цзэн проанализировала сейсмические сигналы, собранные множеством постоянных и временных станций. Используя высокоразрешающие сейсмические профили, она точно измерила скорости сейсмических волн, проходящих под регионом на глубинах от 300 до 700 километров. Поскольку сейсмические волны распространяются быстрее через более холодную породу, исследователи смогли определить положение отколовшегося холодного фрагмента литосферы. "Мы не только нашли недостающий кусок холодной литосферы, но и смогли реконструировать положение тектонических плит на 15 миллионов лет назад", — отметила Цзэн. Это открытие свидетельствует в пользу модели нестабильности утолщающейся литосферы, а не полного погружения одной из плит.