Причину появления «корней» у самых древних континентов Земли, погруженных глубоко в мантию, выяснили ученые МГУ в исследовании, опубликованном 14 октября в журнале Nature.
«Корни континентов» были обнаружены исследователями у кратонов — древнейших участков тектонических плит. Эти образования из пород уходят на сотни километров в мантию Земли. Они имеют другой геохимический состав, и, кроме того, внутри них сосредоточены почти все запасы алмазов Земли.
«Наша компьютерная модель воспроизводит особенности формирования древней коры и мантии. Оказалось, что процесс погружения коры в мантию в тот период сильно отличался от современного, — сказал профессор МГУ Алексей Перчук. — В то время в нем участвовала верхняя мантия другого химического состава, очень легкая. Из-за этого она не уходила целиком на глубину, а затекала гигантскими „языками“ под континент. Впоследствии она застывала там, формируя „корни“».
Существует две теории образования подобных «корней». Первая связывает их формирование с быстрыми и горячими потоками расплавленной материи, которая поднимается от ядра Земли к ее поверхности. Согласно второй теории считается, что эти структуры формируются в результате погружения океанических плит в мантию.
В исследовании, проведенном с использованием российского суперкомпьютера «Ломоносов», а также двух его швейцарских аналогов, ученые просчитали, каким образом земная кора погружалась в недра Земли миллиарды лет назад.
Их расчеты показали, что процесс формирования «корней континентов» действительно мог быть связан с океанической земной корой. По их данным, океаническая кора могла служить спусковым механизмом для роста корней из материи мантии, а не источником для образования этих структур.
Ученые пояснили, что на сегодняшний момент верхняя мантия вместе с океанической земной корой погружается под континент и уходит на глубину. Однако ранее породы мантии были значительно легче, из-за чего она не уходила на глубину целиком, а частично «затекала» под континент.
В результате под континентом образовывалась стабильная слоистая структура, которая не участвовала в круговороте пород между корой и остальной мантией. Она оставалась на месте в течение нескольких миллиардов лет, где остывала и затвердевала, образуя «корни континентов».
Подобный механизм образования «корней континентов», по словам геологов, также хорошо объясняет, почему внутри них образуются алмазы. Дальнейшее изучение таких структур позволит ученым лучше понимать процесс их зарождения и точнее оценить их запасы.
