/КРОСС/ Изследване разкри доказателства за ритмични изблици на разтопена мантийна скала, издигаща се от дълбините на Земята под Африка. Тези импулси постепенно разкъсват континента и образуват нов океан.

Констатациите на учени от Университета в Саутхемптън, публикувани в Nature Geoscience, разкриват, че регионът Афар в Етиопия е покрит с мантиен плюм - струя разтопена скала от горещата мантия, който пулсира нагоре като биещо сърце.

Откритието на екипа разкрива как възходящият поток от горещ материал от дълбоката мантия е силно повлиян от тектоничните плочи - масивните твърди плочи от земната кора - които се намират над него.

В продължение на милиони години в рифтови зони като Афар тектоничните плочи се разтягат и изтъняват, почти като мек пластилин, докато не се разкъсат. Това разкъсване бележи раждането на нов океански басейн.

"Открихме, че мантията под Афар не е еднородна или неподвижна - тя пулсира и тези импулси носят различни химически подписи. Тези възходящи импулси на частично разтопена мантия се канализират от рифтовите плочи отгоре. Това е важно за начина, по който мислим за взаимодействието между вътрешността на Земята и нейната повърхност", коментира водещият автор д-р Ема Уотс (Emma Watts), която е провела изследването в Университета в Саутхемптън.

В проекта участват експерти от 10 институции, включително Университета в Саутхемптън, Университета в Суонзи, Университета в Ланкастър, университетите във Флоренция и Пиза, GEOMAR в Германия, Института за напреднали изследвания в Дъблин, Университета в Адис Абеба и Германския изследователски център за геонауки GFZ.

Прозорец към вътрешността на Земята

Регионът Афар е рядко срещано място на Земята, където се срещат три тектонични разлома: Главният етиопски разлом, разломът на Червено море и разломът на Аденския залив.

Геолозите отдавна подозират, че под региона се издига гореща струя от мантията, т. нар. мантиен плюм, което спомага за разширяването на кората и раждането на бъдещ океански басейн. Но досега малко се знаеше за структурата на това издигане или как то се държи под рифтовите плочи.

Екипът е събрал повече от 130 проби от вулканични скали от целия регион Афар и Главния етиопски рифт.

Получените и съществуващите данни са използвани за усъвършенстваното статистическо моделиране, за да изследва екипът структурата на кората и мантията, както и стопилките, които те съдържат.

Резултатите им показват, че под региона Афар се намира единичен, асиметричен плюм с ясно изразени химически ленти, които се повтарят в рифтовата система, подобно на геоложки баркодове. Разстоянието между тези модели варира в зависимост от тектоничните условия във всеки рифтов ръкав.

"Химическите ивици предполагат, че плюмът пулсира като сърдечен ритъм. Тези импулси изглежда се държат различно в зависимост от дебелината на плочата и колко бързо се разпада. В по-бързо разпространяващи се разломи като разломът на Червено море, импулсите се разпространяват по-ефективно и редовно като импулс през тясна артерия", обяснява Том Гернон (Tom Gernon), професор по науки за Земята в Университета в Саутхемптън и съавтор на изследването

Връзки с вулканизма и земетресенията

Това ново изследване показва, че мантийният плюм под региона Афар не е статичен, а динамичен и реагира на тектоничната плоча над него.

"Открихме, че еволюцията на дълбоките издигания на мантията е тясно свързана с движението на плочите отгоре. Това има дълбоки последици за начина, по който интерпретираме повърхностния вулканизъм, земетресенията и процеса на разпадане на континентите", посочва съавторът на изследването д-р Дерек Киър (Derek Keir), доцент по науки за Земята в Университета на Саутхемптън и Университета на Флоренция.

"Работата показва, че дълбоките мантийни издигания могат да текат под основата на тектоничните плочи и да спомогнат за фокусиране на вулканичната активност там, където тектоничната плоча е най-тънка. По-нататъшните изследвания включват разбиране как и с каква скорост се случва мантийният поток под плочите", добавя Киър.