Северная Америка погружается в мантию Земли: ученые пока не понимают, что происходит

Древняя порода, о которой идет речь, известна как кратон. Кратоны — самые старые и самые стабильные блоки континента, которые существуют уже миллиарды лет, образуя основу, на которой покоятся массивы суши. Фактически, геологические классификации признают около 35 основных кратонов во всем мире.

Но стабильный не означает неизменный. Кратоны претерпевают изменения из-за повторяющегося влияния мантийных плюмов. Мантийные плюмы — это конвекционные подъемы горячего материала из глубин мантии, которые могут вызывать локальное плавление и деформации вышележащей коры. Например, Северо-Китайский кратон претерпел значительную дезинтеграцию в течение миллионов лет и потерял свои самые глубокие корневые слои. 

Геологи давно подозревали, что подобные деформации могут происходить и под североамериканским континентом. В рамках нового исследования ученые создали полноволновую сейсмическую томографическую модель для Северной Америки. Эта компьютерная модель использовала сейсмические данные, собранные в рамках проекта EarthScope, и раскрыла новые подробности о геологических процессах, происходящих в коре и мантии, лежащих в основе Северной Америки. Исследование опубликовали в журнале Nature Geoscience.

Исследователи давно изучают явление истончения кратона, но это всегда был глубоко ретроспективный процесс, изучающий изменения, произошедшие спустя миллионы лет после их возникновения. Напротив, текущее исследование показывает, что деформация происходит прямо сейчас, предлагая ученым редкую возможность изучать динамические процессы, такие как истончение кратона, в режиме реального времени.

Авторы сделали вывод, что под кратоном может быть что-то еще. Но также у них появилась новая идея о том, что является причиной этого истончения. Исследователи предполагают, что основной движущей силой истончения североамериканского кратона является плита Фараллон, которая субдуцирует (то есть одна плита скользит под другую по мере их сближения) под Северной Америкой уже более 200 миллионов лет. Несмотря на то, что плита Фараллон когда-то играла ключевую роль в формировании североамериканской плиты, ее продолжающаяся субдукция обеспечивает постоянный поток магмы, одновременно выделяя летучие соединения, которые постепенно ослабляют основание кратона.

Хотя капание сосредоточено на определенной области кратона, плита Фараллон, по-видимому, влияет на весь кратон, охватывая большую часть Соединенных Штатов и Канады. Тем не менее, исследователи уверены, что пока нет необходимости беспокоиться о том, что в ближайшее время произойдут какие-либо внезапные изменения ландшафта. Кроме иого, они подозревают, что капание может в конечном итоге прекратиться, поскольку тектоническая плита погружается глубже в мантию, а ее воздействие на кратон постепенно ослабевает