17.03.2011

Где кварц — там и рвётся

Высокие концентрации кварца — одного из самых распространённых минералов в земной коре — могут приводить к появлению слабых мест в породе, пишет ScienceNOW.

Именно там, по мнению англо-американской группы исследователей, формируются горные хребты и разрываются континенты.

Содержание кварца в земной коре оценивается в 12%. Он способен принимать разные формы — от песка до полудрагоценных камней вроде агата и аметиста. В коре он находится в стабильном твёрдом состоянии, но с лёгкостью размягчается и плавится в более глубоких слоях, что делает кварц одним из самых слабых минералов внутренней части коры. Поэтому Энтони Лаури из Университета штата Юта в Логане (США) и Марта Перес-Гуссинье из Лондонского университета (Великобритания) и предположили наличие связи между содержанием кварца в коровой породе и крупномасштабными деформациями коры.

Геофизики проанализировали сейсмические данные, собранные на западе Соединённых Штатов. В частности, их интересовала скорость сдавливающих P-волн в сравнении со скоростью более медленных S-волн, несущих срезывающее усилие.

Устранив влияние температуры и плотности коровых пород на скорость сейсмических волн, исследователи обнаружили, что в местах со стабильной корой (например, далеко к востоку от Скалистых гор) P-волны двигались более чем в 1,8 раза быстрее S-волн. Но там, где континентальная кора была деформирована (например, вдоль Скалистых гор или в некоторых центральных областях штата Невада, где кора растянулась и истончилась), разница в скорости падала ниже этого показателя. По мнению учёных, этого достаточно для определения залежей кварца в глубоких слоях коры.

Возможно, именно кварц может объяснить, почему на протяжении геологической истории Земли одни районы периодически рвались, когда сверхконтиненты то разделялись, то соединялись, тогда как другие оставались относительно невредимыми. Исследователи полагают, что, как только богатые кварцем участки коры начинали растягиваться или образовывать складки, усиление теплового воздействия со стороны подстилающих пород приводило к удалению воды из коровых минералов, что ещё сильнее ослабляло породу и способствовало её дальнейшей деформации.

Коллеги благосклонно отнеслись к выводам учёных, но отметили, что нельзя отказываться от целого ряда других факторов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Дмитрий Целиков

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА