Ученые обнаружили «мантийный ветер», который дует через «окно» под Панамой
Аномальный геохимический состав в недрах Земли под Панамой обнаружили ученые Океанографического института Вудс-Хоул (ВОЗ), согласно исследованию, опубликованному 23 ноября в журнале PNAS.
Вулканические газы помогают исследователям отслеживать крупномасштабные перемещения в глубоких недрах Земли. В центральной Панаме ученые обнаружили аномальный химический состав в «холодных» геотермальных источниках, вдали от действующих вулканов.
Анализ изотопов гелия и других геохимических данных взятых из жидкостей и горных пород показал, что вулканический материал поступает из Галапагосского шлейфа, расположенного на расстоянии более 1500 км.
«Мы можем сравнить вулканические системы с телом живого организма; когда организм истекает кровью, это похоже на магму, истекающую из Земли. И вы можете измерить состав этой магмы, точно так же, как вы можете измерить группу крови, — объяснил аспирант ВОЗ Дэвид Бекерт. — В этом исследовании мы измерили неожиданный состав вулканического газа, как у человека с редкой группой крови. В случае с Землей мы затем пытаемся объяснить, откуда она взялась, с точки зрения глубоких геологических процессов».
Ученые показали, что относительно горячий материал, происходящий из глубоких недр Земли, проходит через неглубокую мантию, подобно ветру. Химические наблюдения были объединены с геофизической визуализацией глубоких недр Земли, чтобы точно определить источник и направление этого так называемого «мантийного ветра».
Как правило, материал не может легко пройти через зону субдукции, где край тектонической плиты действует как барьер. Однако регион под Панамой необычен тем, что там, по-видимому, есть «окно в плите», которое позволяет этому мантийному ветру проникать внутрь.
В целом, это исследование говорит о том, что даже после миллиардов лет эволюции наша планета остается динамичной системой, отмеченной крупномасштабными перемещениями твердого материала под поверхностью Земли.
«Экзотические вулканические химические особенности ранее были задокументированы в Центральной Америке. Мы используем эти химические характеристики в качестве индикаторов для крупных геологических процессов. В этом случае наши результаты помогают объяснить, почему вулканический материал, полученный из шлейфа, появляется в центральной Панаме, хотя там нет действующих вулканов» — добавил Бекерт.
Ученые предположили, что небольшие кусочки материала глубокой мантии были перенесены «мантийным ветром», дующим через окно в зоне субдукции. В широком смысле, по словам ученых, это свидетельствует о характере и масштабах процессов смешения, которые способствуют неоднородности или разнообразию природы твердой Земли.
