10.07.2019

Массив Таму: из подводных вулканов в рифтовые разломы

Согласно новому исследованию, массив Таму, расположенный в северо-западной части Тихого океана и считавшийся крупнейшим на Земле щитовым вулканом, оказался вовсе не вулканом, а рифтовой зоной океанического хребта, возникшей из-за раздвигания тектонических плит под напором магмы.

Об открытии массива Таму было объявлено в 2013 году. Он был обнаружен экспедицией Техасского университета A&M под руководством Уильяма Сэгера (William Sager) в ходе бурения океанского дна и сейсмической разведки и получил название в честь снарядившего экспедицию университета. Площадь массива, по данным 2013 года, составляла 260 тысяч квадратных километров, что больше площади острова Великобритания (230 тыс. кв. км), а высота от основания – до 4,5 километров. Измерения 2016 года показали, что массив Таму ещё больше — его площадь оказалась равной примерно 533 тысячам квадратных километров, что больше площади Японии.

Большая площадь и пологая форма (угол уклона не превышает один градус) позволили определить его как щитовой вулкан. Такие вулканы возникают при извержениях «гавайского типа», когда жидкая лава очень высокой температуры заливает большие пространства. Предполагалось, что вулкан возник в результате извержения 144,6 ± 8 млн лет назад.

Новое исследование, которое заставило учёных пересмотреть свои взгляды на массив Таму, было также проведено под руководством Уильяма Сэгера, ныне работающего в Хьюстонском университете. На этот раз учёные исследовали магнитное поле в районе массива Таму и обнаружили магнитные аномалии, характерные для границ тектонических плит в срединно-океанических хребтах. В таких местах поднимающаяся из земных глубин магма раздвигает тектонические плиты (это явление называется спредингом) и образует молодую океанскую кору. Потоки движущегося расплавленного вещества в рифтовом разломе в центральной части хребта и создают магнитные аномалии, линейно вытянутые вдоль линии разлома.

Чтобы определить картину магнитного поля в массиве Таму, учёные проанализировали данные 4,6 миллионов измерений, проведённых исследовательскими судами за 54 года. Географическая локализация магнитных профилей была уточнена авторами работы во время плавания на исследовательском судне «Фалькор», которое принадлежит Океанографическому институту имени Эрика и Венди Шмидт (Schmidt Ocean Institute).

По словам Уильяма Сэгера, это открытие важно, так как оно демонстрирует, что массив Таму и другие океанические плато образованы не так, как считалось ранее. Традиционная модель предполагает, что большой массив магмы, известный как «мантийный плюм», поднимается через мантию и, достигнув поверхности, создаёт массивный вулкан. Считается, что такое извержение аналогично крупным извержениям на суше, в результате которых возникают континентальные подстилающие базальты, такие как плато Декан в Индии или Сибирская трапповая провинция. При этом возникают вертикальные отложения застывшей лавы.

Если же, как теперь установлено, массив Таму образуется из рифтового разлома на границе тектонических плит, то картина его появления иная. Застывшая лава ориентирована не вертикально (старые слои под более молодыми), а латерально, то есть старые слои сдвигаются в сторону, а новые возникают в центре при поступлении очередных порций магмы из разлома.

После нынешнего открытия массив Таму уже не может считаться самым крупным щитовым вулканом на Земле. Этот титул вновь получает гавайский вулкан Мауна-Лоа (высота над уровнем моря — 4189 метров, высота от подошвы — 9800 метров, площадь — 5271 квадратных километров). Таму остаётся одной из крупнейших вулканических гор в мире, но теперь понятно, что он не стал результатом извержения в одной точке, а представляет собой часть системы океанических хребтов с рифтовыми разломами, общая протяжённость которой — более 65 тысяч километров. Сэгер сравнил эти хребты на земной коре со швами на бейсбольном мяче.

Уильям Сэгер говорит, что результаты исследования 2013 года отражали имеющиеся на тот момент у учёных знания. «Наука — это процесс, и она постоянно меняется. Некоторые аспекты прежнего объяснения беспокоили меня, поэтому я предложил новую экспедицию и вернулся, чтобы получить набор магнитных данных, который привёл к этому новому результату. В науке нам всегда приходится подвергать сомнению то, что мы думаем, что мы знаем, а также проверять и перепроверять наши предположения. В конце концов, речь идёт о том, чтобы максимально приблизиться к истине — независимо от того, к чему это приведёт», – говорит учёный.

Источники:

1. polit.ru