Мировой океан виджет

Суперкомпьютер раскрыл тайну океанических плит в недрах Земли

Исследователи провели моделирование субдукции литосферных плит. Расчеты на суперкомпьютере показали, как структура мантии и свойства плит определяют глубину их погружения.
Автор Наука Mail
Субдукция
Процесс, при котором одна плита уходит под другую, называют субдукцией Источник: wikimedia

Ученые разработали сложные цифровые модели, чтобы понять, как взаимодействуют земная кора в зоне субдукции и мантия. Сейсмическая томография ранее показала: часть плит «замедляется» на глубине около 660 км, а часть продолжает свое движение глубже. Исследование, проведенное под руководством университета Глазго (Шотландия), опубликовано в журнале Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

Моделирование показало, что форма и глубина движения зависят от того, под какую именно плиту идет погружение. Если над зоной субдукции лежит толстая континентальная плита, а сопротивление мантии усиливается на глубине около 1000 км, то опускающаяся плита сначала изгибается на 660 км, затем пробивает барьер и погружается ниже, образуя характерную ступенчатую форму. Под океаническими плитами она выравнивается и остается на глубине 660 км независимо от свойств мантии.

модель изгиба плиты
Схема, показывающая соотношение изгиба плиты. Синяя часть — верхняя плита, оранжевая — погружающаяся. а. Начальная стадия: плита круто уходит вниз, быстро проникает через верхнюю мантию и тянет зону субдукции назад. б. Этап перестройки: плита начинает выпрямляться, деформируется внутри, замедляется ее погружение. с. Уплощенная стадия: плита почти не уходит глубже, движется вбок, формируя «крючковатую» форму. г. Стадия обновления: под континентальной плитой край снова загибается вниз, и субдукция возобновляется — плита уходит к нижней мантии Источник: Geochemistry, Geophysics, Geosystems

Руководитель исследования доктор Антоньетта Грета Грима из Школы географических и наук о Земле университета Глазго поясняет, что понимание этой связи позволяет объяснить, почему в одних регионах чаще происходят сильные землетрясения и извержения вулканов, чем в других.

Результаты совпали с наблюдениями в двух регионах. В Перу плита Наска уходит вниз ступенчато, как под континентом, а в Японии плита Идзу-Бонин выравнивается — типичный пример субдукции «океан под океан». По словам Гримы, модели не просто воспроизводят то, что видно на сейсмических разрезах, но объясняют эти процессы.

Ранее Наука Mail писала о том, как движения литосферных плит связаны с сейсмической активностью. Эксперт МГУ объяснил, почему подземные толчки могут спровоцировать новые землетрясения, цунами и даже извержения вулканов.