Земля

Геохіміки розповіли про кругообіг земної кори

Кора нашої планети вивчена досить добре. Але і в цій області людських знань є темні плями. Так, вчені дотепер не могли точно сказати, що відбувається з блоками океанічної кори, які занурюються в нижчий шар земної кулі — мантію.

Геохіміки з Університету штату Флорида розібралися в цьому питанні. У статті для видання Science Advances вони описують своєрідний процес кругообігу земної кори. В їх роботі наведено нові докази того, що певна частина її складається зі шматків древньої породи, які колись давно потонули в мантії, а потім були виштовхнуті назад. Оцінивши кількість такої «переробленою» кори, дослідники прийшли до висновку, що кругообіг земної кори триває ось вже 4,5 мільярда років, а це суперечить більшості сучасних теорій.

«Подібно лососеві, який пливе на нерест (до місця свого народження. — прим. ред.), частина океанічної кори також повертається до своїх витоків — вулканічним хребтам, де народжується нова кора, — наводить поетичну метафору Мунір Хумайюн, один з авторів дослідження. — Використовуючи нову методику, ми показали, що цей процес, по суті, являє собою замкнутий цикл, що перероблена кора розподілена нерівномірно вздовж розломів».

Океанічна кора формується завдяки плавленню мантійних порід з утворенням базальту на стиках тектонічних плит. По мірі появи нова кора зрушує стару від вулканічного хребта до континенту. Зближуючись з острівною дугою або активною континентальною околицею, ця нова кора потрапляє в зону субдукції і може занурюватися у мантію.

Що ж відбувається зі субдуцированою породою після того, як вона потрапляє в гарячу і щільну мантію? Вона може опускатися вглиб і розчинятися, але іноді подорожує до розломів, знову спливаючи на поверхню і беручи участь в появі нової кори. Таке припущення вчені називають «гіпотезою мармурового пирога» — мабуть, передбачувана траєкторія руху ділянок кори до мантії нагадує геохімікам шоколадні розводи у випічці.

Підтвердженням гіпотези, зокрема, служить той факт, що деякі ділянки так званого збагаченого базальту в серединно-океанічних хребтах мають підвищений вміст певних елементів, які переважають в мантії. Вміст інших елементів у такій породі, навпаки, був знижений. Наприклад, в розплаві вторинної кори частка германія і кремнію була помітно нижче, ніж у новому базальті, який з’явився з плавленої мантії.

Дослідники проаналізували понад 500 зразків базальту, зібраного на 30 різних океанічних хребтах. Співвідношення елементів у зразках вимірювали за допомогою мас-спектрометрії. Цікаво, що в середньому в базальті з різних місць Світового океану різниці не було, але в окремих ділянках породи з одного і того ж місця зустрічалися ділянки зі зниженим вмістом кремнію і германію. Патерни розташування таких регіонів збагаченого базальту дійсно нагадували шоколадні прошарки мармурового пирога. Оцінивши кількість збагаченого базальту в океанічній корі, вчені прийшли до висновку, що від п’яти до шести відсотків мантії нашої планети становить «кора повторного використання».

Натхнення: earth-chronicles.ru

Кнопка «Наверх»
Закрыть