Ученые объяснили геофизическую аномалию

Геофизики Вэй Мао и Шицзэ Чжун нашли объяснение странному явлению, которое происходит при океанически-континентальных столкновениях литосферных плит. Этот феномен получил название стагнационных плит: отколовшиеся куски коры погружаются в мантию на сотни километров, пока внезапно не останавливаются, словно безо всякой на то причины. 

Схема «планетных внутренностей»: темно-красная мантия лежит между тонкой корой (на рисунке имеет коричневый цвет) и ярко-красным ядром планеты.

Земная мантия генерирует огромное количество тепла. Более горячие породы периодически поднимаются наверх, а холодные — погружаются в мантию: этот непрерывный процесс способствует охлаждению земного шара. Вэй Мао и Шицзэ Чжун сравнивают этот процесс конвекции с двигателем, который приводит в движение все тектонические процессы: извержения, землетрясения, движения литосферных плит и образование гор. Но в некоторых местах «земной двигатель» словно бы стопорится, вызывая появление стагнационных плит.

Такие плиты чаще всего обнаруживают на западе Тихого Океана, возле побережья Японии и в районе Марианского желоба. Они появляются в зонах субдукции, где одни блоки земной коры погружаются под другие и уходят в мантию на сотни миль вниз. Стагнационные плиты останавливаются примерно на границе верхней и нижней мантии, располагаясь горизонтально.

Чжун и Мао провели компьютерное моделирование, чтобы понять причины такого поведения плит. Согласно выводам ученых, стагнационные плиты скользят по слою менее плотной породы, зажатого мантией с двух сторон. Этот материал выполняет роль смазки в «земном двигателе». Хотя геофизики ни разу не наблюдали подобный слой, на его существование косвенно указывает распространение тепловой энергии и перепады давления в глубинах мантии. Согласно выводам ученых, такое скольжение — временное явление: через определенное время стагнационные плиты разрушают тонкий слой породы и продолжают движение в глубины мантии.