Динамит помог открыть новый слой в основании тектонической плиты

Вопрос о том, как взаимодействуют литосферные плиты давно волнует ученых. Исследователи из Новой Зеландии, США и Японии решили изучить этот процесс на примере столкновения Тихоокеанской и Австралийской плит в районе северного острова Новой Зеландии.

Это место было выбрано не случайно: именно здесь существуют самые благоприятные условия для проведения подобного эксперимента. С восточной стороны острова Тихоокеанская плита уходит под Австралийскую под сравнительно пологим углом, всего 12—15º и на очень небольшой глубине — всего 15—30 км. Суть метода очень проста: в 12 скважин глубиной 50 м закладывался заряд динамита и подрывался, а сеть из почти 1 000 сейсмометров улавливала мозаику отраженных сейсмических сигналов. Длина профиля составила примерно 90 километров, от острова Капити до района Уаирарапа. «Это в сочетании с передовыми технологиями обработки сейсмических данных, позволило нам получить самую детальную на сегодняшний день картину подошвы океанической тектонической плиты», — сказал руководитель проекта Стюарт Хенрис (Stuart Henrys) из Геологической службы Новой Зеландии.

В результате ученые получили трехмерную картину геологических слоев до глубины 100 км. Надо отметить, что на такую глубину проникновения исследователи не надеялись, в их планы входило изучить взаимодействие Тихоокеанской и Австралийской плиты на глубине до 50 км, но исключительное качество полученных данных позволило увеличить эту глубину вдвое. Записанные данные имели гораздо лучшее разрешение, чем достигалось при таких экспериментах ранее. Они показали, что подошва Тихоокеанской плиты, имеющей мощность 73 километра, скользит по отчетливому слою мягких пород, позволяющему ей смещаться в любом направлении на многих сантиметры в год. Мощность этого слоя составляет всего 10 км. Судя по полученным данным, он либо содержит много воды, либо состоит из расплавленных пород, что и делает его основанием для сдвига тектонической плиты.

«Наши данные не позволяют определить заполнение этого сэндвича, но мы можем сказать, что основание литосферы является резкой и отчетливой границей», — отмечает доктор Хенрис, — «Это означает, что плиты могут двигаться без сильного сопротивления на их основании». А Тим Стерн (Tim Stern), профессор из Университета Виктории, тоже работавший над этим проектом, добавляет: «Слабое скользкое основание также объясняет почему тектонические плиты могут иногда резко менять направление своего скольжения. Это немного напоминает скольжение лыжи по снегу». (Отметим, что иную точку зрения на причины резкой смены направления движения выдвинули недавно ученые из США и Франции (см. статью «Ученые смогли объяснить, почему тектонические плиты иногда совершают резкий скачок»)).

Ученые пока не могут сказать, существует ли подобный слой в основании других плит, но отмечают его наличие как минимум в еще двух местах. «Мы заметили сходный, но более мощный канал, увиденный под гораздо более молодой частью Тихоокеанской плиты, но мы также отметили возможное существование канала в основании плиты непосредственно у берегов Норвегии», — сказал профессор Стерн.

Статья об этом эксперименте, опубликованная в журнале Nature вызвала большой интерес среди ученых всего Мира, что говорит о важности данного открытия.