Почему тихоокеанский разлом «гудит» электричеством? Ученые нашли аномальные соляные очаги на дне у разлома Гофар
Представьте себе гигантский разлом на дне Тихого океана. Не просто трещину, а границу между двумя тектоническими плитами, которые медленно, но неумолимо скользят друг относительно друга. Это разлом Гофар — своего рода подводный родственник знаменитого Сан-Андреаса в Калифорнии. Но у Гофара есть своя интригующая особенность: он известен своей удивительной пунктуальностью. Крупные землетрясения здесь случаются с завидной регулярностью, примерно каждые пять-шесть лет. Казалось бы, такая предсказуемость должна делать его понятным и изученным вдоль и поперек. Но недавнее исследование ученых из Вудс-Холского океанографического института (WHOI) показало, что мы, возможно, только царапаем поверхность его тайн.
Знакомьтесь, Гофар: Разлом с характером?
Трансформные разломы, к которым относится Гофар, — это места, где земная кора не создается и не уничтожается, а просто… сдвигается вбок. Долгое время их считали эдакими «простыми работягами» тектоники плит, не склонными к геологическим изыскам вроде вулканизма. Гофар, с его ритмичными землетрясениями, казался идеальной природной лабораторией для изучения механики этих сдвигов. Ученые годами слушали его «пульс» с помощью донных сейсмографов, записывая каждый толчок. Но, как оказалось, у этого разлома припасены сюрпризы.
Подглядывая под воду: Электричество спешит на помощь
Чтобы заглянуть глубже под морское дно, исследователи применили не совсем обычный метод — электромагнитное (ЭМ) зондирование. В чём суть? Разные породы и вещества по-разному проводят электрический ток. Морская вода, особенно если она насыщена солями, — отличный проводник, гораздо лучше, чем твердые базальтовые породы океанической коры. Измеряя электропроводность на разных глубинах, можно составить своего рода «электрическую карту» недр и понять, где могут скрываться флюиды — вода или что-то еще. А ведь именно флюиды, как смазка или, наоборот, как «клей», могут влиять на то, как плиты «цепляются» и «срываются» друг с друга, вызывая землетрясения.
Ученые ожидали увидеть некоторые различия в электропроводности по обе стороны разлома, возможно, чуть больше воды с одной стороны, чем с другой — это соответствовало бы существующим моделям. Но то, что они обнаружили, превзошло все ожидания.
Сюрприз! Неожиданные «гости» под морским дном
Данные ЭМ показали не просто небольшие вариации, а огромные зоны с аномально высокой электропроводностью! И что самое странное — эти «яркие пятна» на электрической карте располагались исключительно с одной стороны разлома. С другой — ничего подобного. Картина была настолько контрастной, что озадачила даже опытных геофизиков.
«Честно говоря, это был шок — увидеть такой резкий контраст через разлом», — делится впечатлениями Кристин Чесли, ведущий автор исследования. — «Структура проводимости совершенно не укладывалась в наши прежние представления».
Более того, другие геофизические методы, например, сейсмическое зондирование, которое показывает скорость прохождения звуковых волн (и, соответственно, плотность пород), не выявляли в этих местах никаких аномалий. Как будто там и нет ничего особенного! Загадка, да и только.
Детективная история: Откуда соль и жар?
Итак, у нас есть зоны с невероятно высокой электропроводностью, которые не видны другим приборам. Что это может быть? Чтобы так хорошо проводить ток под морским дном, нужно что-то особенное. Обычная морская вода не подошла бы. Исследователи начали перебирать варианты. Ответ пришел после анализа цифр: такая проводимость возможна только при наличии очень концентрированных солевых растворов — рассолов. Гораздо солонее, чем сама океанская вода.
Но откуда взяться рассолам глубоко в океанической коре? Для их образования нужен не только источник соли (которой в океане хватает), но и источник тепла, чтобы вода могла растворить большое количество минералов из окружающих пород и сконцентрироваться. И вот тут начинается самое интригующее…
Ученые выдвинули смелую гипотезу: источником тепла может быть… магма! Да-да, расплавленная порода, обычно ассоциирующаяся с вулканами и срединно-океаническими хребтами, но никак не с «холодными» трансформными разломами. Предположение о том, что рядом с разломом Гофар, с той самой стороны, где обнаружены рассолы, может присутствовать магма или, по крайней мере, очаги остаточного тепла, коренным образом меняет взгляд на эти геологические структуры.
Тектонический переворот: Не такие уж простые эти разломы?
Это открытие — не просто локальная особенность разлома Гофар. Оно заставляет переосмыслить наше понимание трансформных разломов в целом. Возможно, они не такие уж геологически пассивные и «скучные», как считалось ранее? Может быть, на некоторых из них тоже идут скрытые гидротермальные или даже магматические процессы, влияющие на их поведение, включая сейсмическую активность?
«Каждый раз, используя электромагнитные методы, мы словно надеваем новые очки, чтобы взглянуть на морское дно, — говорит соавтор исследования Роб Эванс. — И почти всегда это меняет наше видение процессов, формирующих нашу планету».
Конечно, пока это лишь одно исследование на конкретном разломе. Ученые признают, что им еще предстоит выяснить, как эти зоны рассолов связаны с соседним срединно-океаническим хребтом — местом рождения новой коры. Нужны дальнейшие исследования, чтобы подтвердить гипотезу о магме и понять весь масштаб явления.
Но уже сейчас ясно: глубины океана продолжают преподносить сюрпризы. И даже самые, казалось бы, изученные уголки нашей планеты могут скрывать неожиданные геологические процессы, заставляя нас снова и снова задаваться вопросом: а что же там, на самом деле, происходит под толщей воды? История разлома Гофар показывает, что Земля — невероятно динамичная система, и у нее в запасе еще много загадок.
