Как породы возвращаются на Землю из глубин мантии, рассказали ученые

Песок и грязь, осевшие у побережья Калифорнии около 75 миллионов лет назад, вернулись в земную кору, поднявшись через мантию в виде огромных диапиров, похожих на капли в лаве, определили ученые при помощи компьютерного моделирования в исследовании, опубликованном 1 августа в журнале Geology.

Эти пятна в настоящее время встречаются на поверхности Земли, далеко в глубине суши от побережья, в таких местах, как пустыня Мохаве и западная Аризона.

«Эти скалы не самые красивые на вид, но они отправились в необычное путешествие и могут рассказать невероятную историю», — сказал доцент кафедры геологии и геофизики университета Калифорнии Джей Чепмен.

По его словам, камни начали свою жизнь, когда осадочные породы выветрились из гор Сьерра-Невада и были перенесены реками и ручьями в океан, где они оказались в траншее субдукции, похожей на современную Марианскую впадину. Затем они были перенесены примерно на 30 километров вглубь Земли субдукционной океанической плитой, где отложения были превращены в породу, называемую сланцем.

«Это само по себе довольно удивительно, но по-настоящему особенное в этих камнях то, что они не оставались внутри, а каким-то образом вернулись на поверхность, где вы можете встать на них сегодня», — отметил Чепмен.

Теория исследователей состоит в том, что отложения были размазаны и приклеены к основанию Североамериканской тектонической плиты, образуя листовой слой. Однако плотность этих отложений была намного ниже, чем пород в мантии или нижней коре, и, согласно компьютерному моделированию, в течение миллионов лет отложения плавно поднимались в мантии, подобно горячему воску.

«Геофизики всего мира работают над тем, чтобы понять, что придает континентальной коре ее уникальный состав, а субдукция и повторное поднятие отложений являются популярной гипотезой, — сказал Чепмен. — Кроме того, многие исследователи сейчас задаются вопросом, могли ли жидкости и элементы, выделенные из субдуцированных отложений, способствовать концентрации экономически важных минералов и металлов».