Разгадана тайна плато Колорадо

Исследователи из Университета Райса (США) и их коллеги выяснили, почему плато Колорадо, охватывающее американские штаты Аризона, Колорадо, Нью-Мексико и Юта, поднимается, несмотря на то что некоторые части его нижней коры, по-видимому, опускаются. Эта огромная тектонически стабильная область на западе Соединённых Штатов давно озадачивала геологов.

Дело в том, что магматический материал астеносферы регулярно вторгается в литосферу.

В верхней мантии, на глубине 100–300 км, залегает пласт менее плотный и менее вязкий, чем вышележащие литосферные плиты, что позволяет последним медленно «плавать». Иногда астеносфера попадает в литосферу и вызывает её эрозию. Поднимаясь, частично расплавленный материал расширяется, охлаждается и затвердевает, делая нижний пласт хрупкой коры и самый верхний слой мантии достаточно тяжёлыми, чтобы они могли разрушиться и затонуть. Затем плавучая астеносфера заполняет освободившееся пространство и тем самым поднимает плато.

В распоряжении учёных были данные сети USArray, в которую входит несколько сотен сейсмографов, расположенных на расстоянии 70 км друг от друга. Установка сейсмографов началась на западе США в 2004 году и постепенно продвигается на восток.

Данные, относящиеся к плато Колорадо, показывают конвекционное просачивание литосферы к северу от Гранд-каньона. Вероятно, процесс опускания литосферы помог каньону сформироваться, а подъём плато на протяжении последних 6 млн лет определил русло реки Колорадо.

Аналогичное опускание зафиксировано в двух других областях американского Запада. Вероятно, силы, деформирующие нижнюю кору и верхнюю мантию, широко распространены. В обеих локациях опускание происходило в пределах последних 10 млн лет. «Нам просто надо было найти причину, по которой литосфера тяжелеет и тонет», — отмечает ведущий автор исследования Алан Левандер.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Дмитрий Целиков

Источники: