Источник силы Гавайских вулканов лежит в недрах Дальнего Востока России
24 ноября 2020 г.
По данным сейсмичекой томографии ученые обнаружили головную часть мантийного плюма глубоко в недрах Дальнего Востока. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Большинство вулканов на Земле создаются геологической активностью на границах тектонических плит, однако Гавайская горячая точка (Гавайское горячее пятно) находится далеко от границы Тихоокеанской плиты (около 3200 км) и ученые до сих пор не до конца понимают её происхождение.
Международная команда исследователей из Мичиганского государственного университета наконец-то нашла главный источник этого геологического явления. К удивлению ученых, своё начало Гавайская горячая точка берет глубоко в недрах России, на Дальнем Востоке.
Гавайская горячая точка – вулканическая горячая точка, расположенная вблизи острова Гавайи, в северной части Тихого океана. Прямым следствием её активности на поверхности Земли являются огромные цепи вулканов: Гавайско-Императорская цепь подводных гор. Её протяжённость составляет более 5800 километров. Цепь простирается от южной части острова Гавайи до края Алеутской впадины.
Эта горная цепь, в свою очередь, была создана огромным Гавайским мантийным плюмом. Расплавленное вещество мантии питает Гавайский плюм, являясь своеобразным топливом для многисленных извержений вулканов. Именно головную часть этого плюма как раз и нашли исследователи в своей новой работе. Она расположена в нижней мантии Земли, на глубине 800 километров.
По мере своего движения в мантии, плюм обычно состоит из двух частей: головы и хвоста. При этом, как отмечают исследователи, путь его продвижения от источника не обязательно строго вертикален, часто наклонный и более сложный. При достижении холодной и малопроницаемой литосферы голова плюма уплощается и «растекается», что заметно по данным сейсмической томографии.
Прямым палеомагнитным признаком связи плюма с границей ядра и мантии является рост амплитуды вариаций геомагнитного поля и рост дисперсии вариаций примерно в 1,5 раза по мере приближения к эпицентру плюмового магматизма.
Авторы исследования отмечают, что их открытие потенциально отодвигает время возникновения Гавайев на 100 миллионов лет назад.
Команда объединила в своём исследовании сильные стороны сейсмической томографии и физики минералов. Методом сейсмической томографии было получено трехмерное изображение древней части Тихоокеанской плиты в нижней части мантии.
«Мы обнаружили мегаметровую часть утолщенной океанической коры в самой верхней части нижней мантии к западу от Охотского моря путем суммирования сейсмических волновых форм. Мы предполагаем, что эта толстая кора представляет собой большую часть океанического плато, которое было создано головой гавайского плюма приблизительно 100 миллионов лет назад и подверглось погружению от 20 до 30 миллионов лет назад. Наше открытие дает временные и пространственные ключи к разгадке тайн ранней истории Гавайского плюма для будущих тектонических реконструкций», – говорит доцент кафедры геологических наук факультета наук о Земле и окружающей среде Мичиганского государственного университета Сунцяо Вэй.
Читать подробнее:
Oceanic plateau of the Hawaiian mantle plume head subducted to the uppermost lower mantleИсточник: Science
Перевод/адаптация текста: «Вестник ОНЗ РАН»