Вулканические дуги образуются в результате глубокого плавления смешанных пород

Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, меняет представление о формировании лав вулканических дуг. Ученые под руководством Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) обнаружили ранее неизвестный процесс, в котором ключевую роль играет плавление интенсивно перемешанных метаморфических пород — меланжа, — формирующихся под высоким напряжением на границе между погружающейся плитой и мантией.

Это открытие важно, поскольку опровергает господствовавшую в течение двух десятилетий модель, согласно которой образование лав начинается с комбинации флюидов из плиты и расплавленных осадков, которые затем просачиваются в мантию. Вместо этого было установлено, что меланж уже присутствует на верхней части плиты до её смешения с мантией. Ведущий автор исследования геолог WHOI Суне Нильсен отмечает, что их крупномасштабный анализ данных по восьми вулканическим дугам (Марианской, Тонга, Малым Антильским, Алеутской и др.) показывает, что новая модель идеально соответствует фактическим данным.

Понимание процессов в зонах субдукции критически важно, так как эти области ответственны за переработку воды и CO₂ в недра Земли, влияя на долгосрочный климат. Кроме того, именно здесь возникают катастрофические землетрясения и извержения вулканов, угрожающие сотням миллионов людей. Результаты исследования требуют переоценки ранее опубликованных данных и пересмотра концепций, поскольку физические свойства пород меланжа и условия их плавления изучены крайне слабо.