Исследователи Техасского университета подтвердили теорию мантийного плюма – горячего потока породы, который движется от мантии к коре земли. Они нашли очень похожее на него образование под Йеллоустонской кальдерой (супервулканом). Статья с таким выводами опубликована в журнале Nature Geoscience.
В теории, такой поток существует отдельно от конвективных течений. Он представляет собой подобное грибу образование, «ножка» которого идет от основания мантии у ядра Земли, а «шляпка» расположена неподалеку от поверхности. Именно плюмы считаются причиной появления горячих точек, находящихся внутри литосферных плит.
Несмотря на то что ряд ученых считают концепцию мантийного плюма неверной, она чаще всего считается механизмом образования супервулкана Йеллоустон.
В нынешней работе ученые использовали данные сейсморазведки, основанной на регистрации SKS-волн и SKKS-волн. Первые проходят через мантию в виде поперечной волны и через внешний слой ядра – в виде продольной. Вторые отражаются от внутренней стороны внешнего ядра Земли, они вертикально ориентированы, поэтому большую часть пути идут через плюм.
Эти данные позволили установить, что под кальдерой находится длинная тонкая зона, наклоненная к северо-востоку. Она начинается под Калифорнией на границе мантии и ядра. Диаметр аномалии достигает 350 км. Температура внутри зоны колеблется от 650 °C до 850 °C, что значительно горячее, чем снаружи. В целом эта картина, за исключением ряда геологических особенностей, соответствует описанию гипотетического мантийного плюма.
Обычные методы сейсморазведки основаны на регистрации времени прохождения вторичных сейсмических волн (S-волн), на скорость которых плюмы влияют слабо. Из-за этого регистрация зоны была затруднена. Кроме того, горячие точки, места выхода плюмов, чаще расположены в бассейнах океанов, где нет сейсмических станций.
Последователи альтернативной теории полагают, что процессы под супервулканами связаны с субдукцией, то есть с погружением одной части земной коры под другую.
Йеллоустонский супервулкан давно привлекает внимание ученых. Широкую общественность он интересует в первую очередь в контексте возможной глобальной катастрофы, к которой приведет его гипотетическое извержение. Предполагается, что в последний раз это случалось 640 тыс. лет назад, и тогда извержение привело к резкому похолоданию и, как следствие, изменению климата на Земле.
Читайте также: