Геологи выяснили, как именно росли все континенты Земли на протяжении миллиардов лет

Международная исследовательская группа с участием ученых из Национального музея естественных наук Испании (MNCN-CSIC) идентифицировала процесс, отвечавший за формирование земных континентов на протяжении миллиардов лет. В статье для авторитетного журнала Nature Geoscience геологи заявили, что основным фактором роста массивов суши является глубокое переламинирование субдуцированной континентальной коры (сложный геодинамический процесс при котором континентальные плиты сталкиваются и одна из них погружается под другую). Ученые обнаружили, что во время этого природного явления менее плотные фрагменты коры поднимаются в верхние слои, порождая гибридные магмы и формируя новые блоки в литосфере.

Стандартные геологические модели тектоники предполагают, что в ходе субдукции одна плита уходит под другую, а ее материал переплавляется на большой глубине. Однако численное геодинамическое моделирование в сочетании с экспериментами при высоком давлении выявило иную физическую динамику. Менее плотная часть континентальной коры способна отделяться от погружаемой плиты, после чего она поднимается и внедряется в литосферную мантию верхней плиты. Данный процесс получил название переламинирования.

В результате переламинирования коровый материал механически смешивается с мантийным веществом. Образуется особый гибридный резервуар, выступающий источником специфических постколлизионных магм. Поднимаясь к поверхности, такие расплавы со временем кристаллизуются в крупные гранитные батолиты — масштабные интрузивные массивы, аналогичные горам Сьерра-де-Гредос и Гвадаррама на территории Центральной Испании.

Новое исследование объясняет присутствие схожих магматических пород как в современных горных системах (орогенах), так и в древних формациях архейского эона возрастом от 3,8 до 2,5 миллиарда лет. Соавторы работы из Университета Портсмута и Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) указывают, что переламинирование представляет собой циклически повторяющийся процесс. Погруженная кора реинтегрируется в континент, оставляя в магмах четкую химическую сигнатуру, которая фиксируется спустя миллионы лет после первоначального тектонического столкновения.

Ранее в геологии преобладал тезис, что субдуцированная континентальная кора безвозвратно уходит в недра Земли. Описанный механизм дает специалистам инструмент для ретроспективного анализа: химический состав гибридных расплавов помогает определять тип коры, участвовавшей в древнейших коллизиях. Данная работа формирует обновленную базу для изучения геохимии горных цепей и подтверждает, что глубокое переламинирование является ключевым фактором физического расширения континентов.

Источник:eurekalert.org