Тектоніка плит – визначальний процес, що формує зовнішній вигляд нашої планети. Гігантські блоки, на які поділена літосфера Землі, ковзаючи по мантії, зіштовхуються одне з одним. Внаслідок цих колізій виникають гори й океанічні западини. Та на ранньому етапі тектоніки плит не існувало. Механізм, завдяки якому цей процес розпочався, залишався нез'ясованим. Згідно з новою моделлю, яку запропонували геофізики з Університету Сіднея, старт тектонічним перетворенням дала гравітація. Дослідження опублікували в останньому номері журналу «Nature».
За новою моделлю, первісні блоки земної кори «розпліскувалися» під тягарем власної маси й насувалися на сусідні, змушуючи їх занурюватися у мантію. Також плити плавилися знизу. Кора «танула» і перетікала до мантії, зумовлюючи її приріст. Таким чином товщина континентів могла зменшитися з 225 км до 74-х.
Сучасні тектонічні процеси відбуваються внаслідок ковзання величезних блоків літосфери по астеносфері – частині верхньої мантії, що перебуває переважно в в'язко пластичному, подекуди в розплавленому стані. Глибинні частини мантії нагріваються й підіймаються догори; охолоджуючись, вони знову опускаються. Ця круговерть надає руху тектонічним плитам.
Коли плити зіштовхуються, виникають гори (наприклад, Гімалаї). Коли ж вони розходяться, розплавлені породи мантії прямують вверх, утворюючи нові пласти кори (як-от Серединно-Атлантичний хребет). У зонах субдукції (наприклад, Тихоокеанське вогняне коло великі маси земної кори потрапляють назад у мантію.
Проте на ранніх етапах історії мантія була ще більш гарячою, тому й недостатньо в'язкою, щоби здійснювати потужний тиск на континенти. Крім цього, земна кора (континентальна й океанічна) була грубшою (мала схожу плавучість через кращий «підігрів» знизу). За таких умов плити повинні були стояти нерухомо.
Лише після певного охолодження мантії могли початися тектонічні процеси. На думку більшості геологів, сучасна тектоніка плит розпочалася тільки після падіння температури мантії, – розповів Патріс Рей, ад'юнкт-професор Школи геонаук Університету Сіднея,провідний автор розвідки.
Проте навіть у ранню епоху не було зовсім спокійно. Це засвідчує гірська порода ксеноліт, що міститься в древніх континентальних плитах кратонах. Шарувата структура цих мінералів свідчить про те, що матеріал неодноразово розплавлювався й охолоджувався. Аби пояснити, як ці багатошарові породи могли виникнути на молодій гарячій Землі, де не було сучасної тектоніки, а потім потрапили у кратони, науковці запропонували нову комп'ютерну модель.
Згідно з їхньою гіпотезою, первісні блоки земної кори «розпліскувалися» під тягарем власної маси й напирали на сусідні. Так одні плити наповзали на інші, ті, що були знизу, занурювалися в мантію.
Плити «розповзалися» під власною вагою й частково плавилися знизу. Їхня товщина меншала, тепло з надр сягало вище. Кора «танула» й перетікала до мантії, зумовлюючи її приріст. Речовина мантії охолоджувалася й тверднула, ставала схожою на кору, зросталася з древніми плитами. На думку Рея і колег, так товщина континентів могла зменшитися з 225 км до 74-х.
Гравітаційна тектоніка могла тривати впродовж 150 млн років, закладаючи підґрунтя для сучасної тектоніки плит. «Розповзання» літосферних плит було можливим тому, що нижні шари древніх континентів були на 200º С гарячішими: це робило їх більш податливими.
«Дія гравітаційної сили в геологічному контексті нагадує те, як шматок сиру камамбер у теплий день розпливається під власною вагою», – порівняв Рей.
На думку науковця, гравітаційне «розсипання» в сучасних геологічних процесах – не дуже помітний чинник: «Зараз гравітаційною силою можна пояснити повздовжну деформацію на Тибетському плато, що помалу розповзається вбоки».
Зреферував Олег КАЧАН
Оригінал за посиланням: http://www.livescience.com.
20.09.2014