Истончение коры под Африкой: невиданный процесс разрыва континента

Впервые наблюдаемое истончение коры под Африкой может привести к образованию нового океана

Земная кора под Африкой истончается так, как раньше никогда не наблюдалось. Это открытие способно перевернуть представления о том, как континенты расходятся. Сравнение, конечно, не совсем точное, однако оно помогает понять суть. Иногда тектонические плиты Земли расходятся подобно тянущейся ириске.

Аномалия в зоне рифта Туркана

В Восточной Африке эта кора и без того тонкая и ослабленная. Более того, силы растяжения сосредоточены в определённых точках. Как сообщается в журнале Nature Communications от 23 апреля, рифтовая зона Туркана сейчас переживает стадию «шейкинга» (necking) — критический переход к разрыву континента, который никогда ранее не наблюдался учёными. Согласно полученным данным, этот регион может оказаться гораздо ближе к расколу, и происходить он может быстрее, чем предполагала наука.

Рифт Туркана расположен на границе Кении и Эфиопии. Он наиболее известен богатейшими находками ископаемых останков наших предков-гоминидов. «Учёных изначально привлекла сюда возможность изучить историю ископаемых гоминидов», — поясняет Кристиан Роуэн, геофизик из Колумбийского университета. Однако, как выяснилось, горные породы под зоной рифта хранят свои собственные секреты.

Как заглянули под земную кору

Роуэн и его коллеги использовали набор архивных данных, включая акустические измерения, которые изначально собирались для поиска нефти и газа. Таким образом, им удалось заглянуть под поверхность. «Посылая акустические волны в недра и измеряя их отражение, можно получить изображение того, что находится под землёй, — объясняет Роуэн. — Это почти как ультразвуковое исследование верхней коры».

Команда сосредоточилась на слое метаморфических пород, залегающем под поверхностью планеты. Эти древние твёрдые породы и формируют континентальную кору Земли, а то, что мы привыкли считать грунтом, просто покоится сверху. Роуэн и его соавторы проследили эти коренные породы вниз, в сторону мантии, и обнаружили область, где их толщина составляла чуть менее 13 километров. Это стало большим сюрпризом. «Типичная толщина коры — около 30 километров», — уточняет Роуэн.

Точка невозврата: почему это важно

Стало очевидно, что земная кора под Африкой подверглась сильному растяжению и растянута неравномерно: некоторые участки вытянулись сильнее остальных. Полученные данные соответствуют стадии шейкинга (истончения) перед разрывом континента в компьютерных моделях рифтогенеза. «Это своего рода точка невозврата», — комментирует Заша Бруне, геодинамик из Немецкого центра геонаук GFZ, участвовавший в исследовании.

Несколько других дивергентных границ плит на Земле уже прошли стадию шейкинга, однако сам этот процесс никогда не наблюдался «вживую». Именно это, по словам Бруне, делает рифт Туркана особенно ценным для науки. «Вот куда нужно ехать», — подчёркивает он.

Сколько длится этот процесс?

Чтобы оценить, как долго рифт Туркана находится в этой стадии разрыва, Роуэн и его коллеги проследили, как слой вулканических пород, когда-то бывший на поверхности, с течением времени опускался вниз по мере растяжения и проседания коры. «Центр рифта полностью провалился», — отмечает Роуэн. Данные показывают, что шейкинг (аномальное истончение коры Африки) длится уже примерно 4 миллиона лет.

Исследователи подозревают, что богатейшая коллекция ископаемых в рифте Туркана может быть на самом деле следствием именно этого проседания. Ведь осадочные породы, некоторые из которых содержат окаменелости, естественным образом накапливаются в низинах.

Что ждёт Восточную Африку в будущем?

Если рифт Туркана продолжит истончаться, он может войти в финальную фазу континентального рифтогенеза — океанизацию. На этом этапе земная кора разрывается, и мантия прорывается наружу, позволяя магме растекаться по поверхности. Со временем эта магма остывает и формирует новую океаническую кору. Поскольку океаническая кора плотнее континентальной, она стремится опуститься и накапливать воду. Спустя миллионы лет здесь может возникнуть океан, который отделит часть Восточной Африки в отдельный массив суши. «В конце концов, Восточная Африка расколется», — резюмирует Роуэн.

Таким образом, впервые наблюдаемое истончение коры Африки в зоне рифта Туркана открывает уникальное окно в механизмы рождения новых океанов. 

Где еще идут разломы земной коры? Читайте тут

По материалам www.sciencenews.org (Автор Katherine Kornei)