Сюрприз тектоники плит: геолог неожиданно находит остатки утерянной мегаплиты
Геолог Утрехтского университета Сюзанна ван де Лагемаат реконструировала массивную и ранее неизвестную тектоническую плиту, которая когда-то составляла четверть размера Тихого океана. Её коллеги из Утрехта предсказали её существование более 10 лет назад на основе фрагментов старых тектонических плит, найденных глубоко в мантии Земли. Ван де Лагемат восстановила утраченные плиты с помощью полевых исследований и детального изучения горных поясов Японии, Борнео, Филиппин, Новой Гвинеи и Новой Зеландии.
К её удивлению, выяснилось, что океанические остатки на севере Борнео должны были принадлежать давно предполагаемой плите, которую учёные назвали Понтус. Теперь она восстановила всю плиту целиком. Работа опубликована в журнале Gondwana Research.
Понимание движения тектонических плит, составляющих жёсткую внешнюю оболочку Земли, необходимо для изучения её геологической истории. Эти движения сильно влияли на изменение палеогеографии и климата планеты с течением времени и даже на расположение месторождений редких металлов. Однако крупные океанические плиты геологического прошлого с тех пор исчезли в мантии Земли в результате субдукции, оставив после себя лишь фрагменты пород, скрытые в горных поясах.
Реконструкция
Используя геологические данные, Ван де Лагемат сначала реконструировала движение современных плит в регионе между Японией и Новой Зеландией. Это показало, насколько обширной была область плит, которые должны были исчезнуть в современном западном регионе Тихого океана.
«Мы также провели полевые работы на севере Борнео, где нашли самый важный фрагмент головоломки. Мы думали, что имеем дело с реликтами уже известной нам утерянной плиты. Но наши лабораторные магнитные исследования этих пород показали, что наши находки изначально происходят с гораздо более северных территорий и должны быть остатками другой, ранее неизвестной плиты», — объясняет геолог.
Ключевое осознание пришло позже. «11 лет назад мы думали, что остатки Понтуса могут находиться на севере Японии, но с тех пор опровергли эту теорию, — поясняет научный руководитель Ван де Лагемат, Дауве ван Хинсберген. — Только после того, как Сюзанна систематически реконструировала половину горных поясов „Огненного кольца“ от Японии через Новую Гвинею до Новой Зеландии, предложенная плита Понтус проявила себя, и она включила породы, которые мы изучали на Борнео».
Реликвии и сейсмоволны
Остатки Понтуса находятся не только на севере Борнео, но и на Палаване (остров на западе Филиппин) и в Южно-Китайском море. Исследование также показало, что единая когерентная система тектонических плит простиралась от южной Японии до Новой Зеландии и должна была существовать не менее 150 миллионов лет. Это тоже новое открытие в данной области.
Предыдущие предсказания существования Понтуса стали возможны потому, что субдуцирующая плита оставляет следы, когда «погружается» в мантию Земли: это зоны в мантии с аномальными температурами или составом. Эти аномалии можно наблюдать, когда сейсмографы регистрируют сигналы от землетрясений.
Землетрясения посылают волны через недра Земли, и когда они проходят через аномалию, такую как фрагмент старой плиты, возникает нарушение сигнала. Геологи могут проследить эти нарушения до явлений в мантии, таких как фрагменты тектонических плит. Это позволяет заглянуть на 300 миллионов лет в прошлое; более старые фрагменты плит «растворились» на границе между мантией и ядром.
Исследование 11-летней давности показало, что через западный палео-Тихий океан должна была проходить крупная зона субдукции, которая отделяла известные Тихоокеанские плиты на востоке от гипотетической плиты Понтус на западе. Эта гипотеза теперь получила независимое подтверждение благодаря исследованию Ван де Лагемат.