Тектоника плит управляет химической эволюцией верхней мантии, выяснили исследователи

Ученые из Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) и их коллеги из Австралии, Швейцарии и США, проанализировав геохимические и изотопные данные внутриконтинентальных базальтов за последний миллиард лет, установили, что обогащенные неодимом (εNd < 0) магмы начали появляться лишь около 300 миллионов лет назад. Этот период совпадает с появлением кимберлитов со следами корового материала, что указывает на глобальное изменение состава конвектирующей мантии.

Этот временной рубеж примерно на 300 миллионов лет отстает от начала современной тектоники плит в позднем неопротерозое (~600–700 млн лет назад). Исследователи связывают это с новым геодинамическим режимом, для которого характерны холодное погружение и субдукция континентальной коры. За время, превышающее 300 млн лет, погрузившиеся плиты могли быть возвращены в верхнюю мантию мантийными восходящими потоками, что и привело к ее химическому обогащению и глобальной гетерогенности.

«Этот процесс мог фундаментально изменить состав конвектирующей мантии и способствовать формированию обогащенных магм», — отметил первый автор работы доктор Чэнь Цянь (Chen Qian) из IOCAS. По словам профессора Лю Хэ (Liu He), соответствие временных рамок моделям подтверждает, что для влияния субдуцированного материала на состав верхней мантии требуется значительное время. Исследование опубликовано в журнале Science Advances 16 октября.