Ученые обнаружили значительное расхождение между теоретическими расчетами вертикальных движений мантийных плюмов и наблюдениями. Оказалось, что потоки мантии совершают вертикальные колебания на порядок быстрее, чем предполагалось. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience, коротко о ней сообщает пресс-служба Кембриджского университета.

Земля в разрезеМантия Земли — это второй слой нашей планеты, расположенный под земной корой на глубине до 30 км. Мощность мантии достигает местами 3 тысяч км. На таких глубинах изучение структур происходит с помощью сейсмической томографии во время подземных толчков.

Считается, что мантия состоит из силикатных расплавов, в которых благодаря подогреву от раскаленного ядра планеты, происходит конвективное движение. Точно измерить это движение мантийных струй и плюмов ученые никогда не могли, они только делали примерные расчеты. А между тем, мантийная конвекция во многом определяет облик поверхности Земли.

Циркуляция мантийного расплава служит причиной образования гор, вулканизма и разных сейсмических процессов вдали от краев тектонических плит, — примером послужат Гавайские острова. Из-за мантийных плюмов тают даже ледники, как доказали недавно российские ученые на примере Гренландии. 

Впервые измерить вертикальные движения в мантийном расплаве удалось ученым из Кембриджского университета. Они проанализировали более 2000 сейсмических измерений на дне мирового океана и создали глобальную базу данных мантийных движений. Они убедились, что конвекция в мантии происходит довольно хаотично, а ее пики приходятся на масштабы порядка 1000 км, а не 10000 км, как предсказывалось теоретическими расчетами, то есть движения вверх-вниз имеют заметно меньшую амплитуду.

Как пояснил пресс-службе Марк Хоггард (Mark Hoggard) из отдела наук о земле Кембриджского университета, ведущий автор статьи, речь идет о движениях мантии на геологических масштабах времени, насчитывающих миллионы лет.

Результаты, полученные авторами статьи, затрагивают интересы сразу многих специалистов, включая поисковиков на газ и нефть, которым важны скорости движения осадочных толщ, вмещающих резервуары углеводородов. И конечно, первые пользователи новой информации — геологи, изучающие тектонику плит.

Источник: Научная Россия