Переработка земной коры в вулканах происходит намного быстрее, чем считалось

Переработка земной коры в вулканах происходит намного быстрее, чем считалось: породы океанической коры, уходящие вглубь из-за движения литосферных плит, поднимаются вновь благодаря извержениям каждые 500 млн лет.

Кристалл оливина из гавайского вулкана Мауна-Лоа. Его ширина — менее миллиметра. Коричневые овалы — это отвердевшие стеклоподобные включения. (Фото Sobolev, Max Planck Institute for Chemistry.)

Практически все острова в океане — это вулканы. Некоторые из них (например, Гавайи) ведут родословную с самого нижнего слоя мантии. Порождающий их геологический процесс сродни тому, что можно наблюдать в гелевом светильнике. Горячая порода поднимается цилиндрическими колоннами (их называют столбами магмы) с глубины около 3 тыс. км. Близ поверхности давление слабнет, и порода разжижается — так возникает вулкан. Источник магмы — бывшая океаническая кора, которая когда-то «утонула» в мантии.

Исследователи из Института Макса Планка (ФРГ) провели анализ крошечных стекловидных включений в кристаллах оливина из базальтовой лавы гавайского вулкана Мауна-Лоа. В них обнаружены следовые количества элементов, некогда растворённых в морской воде; по ним (точнее, по содержащимся в них концентрациям изотопов стронция) удалось датировать процесс «утилизации» породы. Для этого учёные разработали собственный метод лазерной масс-спектрометрии, позволяющий обнаруживать изотопы стронция в чрезвычайно малых количествах.

Другим сюрпризом стали огромные колебания концентрации изотопов стронция в расплавных включениях в оливине. «Это заставляет предположить, что в химическом отношении мантия намного более неоднородна, чем мы думали, — говорит автор исследования Александр Соболев. — Но данная гетерогенность сохраняется только в расплавных включениях и полностью стирается в лавах».

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

© Алексей Сергеевич Злыгостев, подборка материалов, оцифровка, разработка ПО, оформление 2001–2018

При копировании отдельных материалов проекта (в рамках допустимых законодательством РФ) активная ссылка на страницу первоисточник обязательна:

'GeoMan.ru: Библиотека по географии'