Ученые обнаружили новый класс тектонических плит, которые медленно погружаются вглубь планеты

Заломы и впадины в Центрально-Анатолийском регионе Турции представляют собой доказательство недавно открытого класса тектонических плит. Под впадиной именуемой бассейн Конья земная кора медленно погружается вглубь планеты. Этот процесс постепенно формирует геологию поверхности не только бассейна, но и окружающего его плато. Это явление, только недавно было обнаружено здесь, на Земле, называется литосферным капанием. Геологи все еще изучают различные способы его проявления.

«При анализе спутниковых данных мы заметили круглую особенность в бассейне Конья, указывающую на процесс погружения коры или углубления самого бассейна», — сообщает геофизик Юлия Андерсен из Университета Торонто. «Это побудило нас исследовать другие геофизические данные, под поверхностью мы выявили сейсмическую аномалию в верхней мантии и утолщение коры, что указывает на наличие высокоплотных материалов и предполагает возможное капание литосферы мантии».

Когда нижняя часть земной коры нагревается до определенной температуры, она начинает смягчаться и постепенно стекает вниз, подобно сиропу. Этот процесс приводит к образованию углублений, поскольку возникающие потоки породы мантии вытягивают за собой кору, вызывая ее поднятие.

Исследования в этой области начались лишь недавно, но моделирование этой эволюции уже позволило Андерсен и ее коллегам выявить одну область мантии, где происходило литосферное капанье, под Центральными Андами. Теперь благодаря подробному анализу поверхности и лабораторным экспериментам, ученые обнаружили еще одно проявление подобного процесса под Центрально-Анатолийском плато — бассейн Конья.

Предыдущие исследования показывают, что за последние 10 млн лет Центрально-Анатолийское плато поднялось примерно на км (0,6 миль) из-за выделения капель из коры. Однако есть еще бассейн реки Конья, который опускается со скоростью около 20 мм (0,8 дюйма) в год. Хотя это может показаться незначительным, но опускающийся участок земли в том регионе, который, наоборот, поднимается вверх, требует дальнейшего изучения.

Исследования группы ученых показывают, что обширный регион плато находится в фазе восстановления после процесса литосферного стекания, когда вязкое расплавленное вещество было сброшено в мантию. Что касается бассейна Конья, то это меньший вторичный процесс стекания, который формируется одновременно.

«Когда литосфера утолщалась и стекала вниз, на поверхности образовалась впадина, которая затем поднялась, нагрузка под ней освободила место и ушла в более глубокие слои мантии», — объясняет ученый-землевладелец Рассел Пискливек из Университета Торонто. «Сейчас мы можем видеть, что этот процесс не является единичным тектоническим событием, и первоначальное стекание вызвало последующие связанные события в различных частях региона, что привело к заметному оседанию бассейна Конья на фоне происходящего подъема плато в Турции».

Исследователи подтвердили свою модель, проведя лабораторный эксперимент. Для создания условий, аналогичных вязкой нижней мантии Земли, они наполнили емкость из оргстекла высоковязким силиконовым полимером. В верхнюю мантию была добавлена смесь силикона и моделирующей глины, а для имитации земной коры использовались керамические шарики и кварцевый песок.

В верхнюю мантию исследователи внедрили плотное «семя», чтобы начать процесс каплеобразования, после чего наблюдали за результатами. Первая капля начала формироваться примерно через 10 часов, а достигла дна контейнера спустя 50 часов. После чего образовалась вторая капля.

Стоит отметить, что ни одна из капель не вызывала горизонтальных деформаций поверхности — все изменения были исключительно вертикальными. Эти вертикальные деформации совпадали с теми, что наблюдаются в бассейне Конья. Андерсен отмечает: «Мы заметили, что вторая капля, образовавшаяся позже, подтягивала кору вниз, формируя котловину, несмотря на отсутствие горизонтальных движений на поверхности.

Полученные данные показывают, что крупные тектонические события взаимосвязаны, и одно литосферное каплеобразование может запустить цепь других процессов в глубине планеты». Эти результаты говорят о том, что литосферное каплеобразование — это многоступенчатый процесс, который объясняет необычное одновременное поднятие и падение, наблюдаемое на Центрально-Анатолийском плато.

Ранее сообщалось, что у берегов Шпицбергена (Норвегия), на глубине более 3 тыс. м, вдоль хребта Книповича — подводного горного хребта, развернулось поле гидротермальных источников. Вулканическая активность под морским дном, подобно подогреву пола, вызывает просачивание тепла, создавая убежища тепла и химических реакций, где может собираться и процветать жизнь.