Под величественными горами Сьерра-Невада в Калифорнии разворачивается захватывающий геологический процесс: отслоение литосферы, или литосферный фондеринг. Это явление, при котором нижняя, более плотная часть литосферы отделяется от верхней, менее плотной, и погружается в мантию Земли, остается невидимым на поверхности, но имеет потенциально огромное значение для понимания формирования континентов.
Суть литосферного фондеринга заключается в том, что он способствует разделению легких и тяжелых материалов в земной коре. Континентальная кора, обладающая меньшей плотностью по сравнению с океанической, сохраняется дольше и имеет иную структуру. Фондеринг помогает отделить эти слои и выделить более легкие элементы, что может быть ключевым моментом в процессе формирования континентов.
Интересно, что этот процесс происходит в разных частях Сьерра-Невады по-разному. В южной части, недалеко от национального парка Секвойя, литосфера, по-видимому, уже отслоилась и погрузилась. В центральной части, под территорией национального парка Йосемити, отслоение происходит прямо сейчас. А вот в северной части, в районе озера Тахо, этот процесс еще не начался. Это различие позволяет ученым наблюдать за процессом в разных стадиях.
Несмотря на такие активные движения в глубинах Земли, на поверхности нет видимых признаков происходящего. Однако, данные сейсмических исследований указывают на необычные глубокие землетрясения магнитудой от 1,9 до 3,2, которые происходят на глубинах более 40 километров. Это необычно, поскольку на таких глубинах горные породы обычно деформируются, а не ломаются. Этот парадокс и привел исследователей к изучению фондеринга.
С помощью анализа данных землетрясений, собранных в период с 1985 по 2023 год, ученые обнаружили слой сдвига на глубине от 40 до 70 километров, где горные породы отслаиваются от вышележащей коры. Они также использовали метод анализа анизотропии, который позволил им изучить ориентацию горных пород и различия в прохождении сейсмических волн.
Предыдущие исследования предполагали, что отслоение литосферы под южной частью Сьерра-Невады могло произойти около 3-4 миллионов лет назад. Новые данные указывают на то, что процесс фондеринга продолжается и в настоящее время. Это означает, что тектонические силы Земли продолжают активно формировать наш мир.
Несмотря на то, что этот процесс активен в Калифорнии, подобные явления могут происходить и в других местах по всему миру. Ученые также рассматривают возможность фондеринга под Новой Зеландией, Анатолийским плато в Турции и Карпатскими горами в Восточной Европе.
Исследования в области литосферного фондеринга в Сьерра-Неваде ведут геофизик Вера Шульте-Пелкум из Университета Колорадо в Боулдере и сейсмолог Дебора Килб из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Их открытия были опубликованы в декабрьском выпуске журнала Geophysical Research Letters.
Изучение этого процесса, невидимого невооруженным глазом, позволяет нам лучше понять фундаментальные механизмы, которые формируют нашу планету. И хотя литосферный фондеринг не представляет непосредственной опасности, он служит напоминанием о том, что Земля – это динамичная система, постоянно меняющаяся под воздействием мощных внутренних сил.
Изображение носит иллюстративный характер
Суть литосферного фондеринга заключается в том, что он способствует разделению легких и тяжелых материалов в земной коре. Континентальная кора, обладающая меньшей плотностью по сравнению с океанической, сохраняется дольше и имеет иную структуру. Фондеринг помогает отделить эти слои и выделить более легкие элементы, что может быть ключевым моментом в процессе формирования континентов.
Интересно, что этот процесс происходит в разных частях Сьерра-Невады по-разному. В южной части, недалеко от национального парка Секвойя, литосфера, по-видимому, уже отслоилась и погрузилась. В центральной части, под территорией национального парка Йосемити, отслоение происходит прямо сейчас. А вот в северной части, в районе озера Тахо, этот процесс еще не начался. Это различие позволяет ученым наблюдать за процессом в разных стадиях.
Несмотря на такие активные движения в глубинах Земли, на поверхности нет видимых признаков происходящего. Однако, данные сейсмических исследований указывают на необычные глубокие землетрясения магнитудой от 1,9 до 3,2, которые происходят на глубинах более 40 километров. Это необычно, поскольку на таких глубинах горные породы обычно деформируются, а не ломаются. Этот парадокс и привел исследователей к изучению фондеринга.
С помощью анализа данных землетрясений, собранных в период с 1985 по 2023 год, ученые обнаружили слой сдвига на глубине от 40 до 70 километров, где горные породы отслаиваются от вышележащей коры. Они также использовали метод анализа анизотропии, который позволил им изучить ориентацию горных пород и различия в прохождении сейсмических волн.
Предыдущие исследования предполагали, что отслоение литосферы под южной частью Сьерра-Невады могло произойти около 3-4 миллионов лет назад. Новые данные указывают на то, что процесс фондеринга продолжается и в настоящее время. Это означает, что тектонические силы Земли продолжают активно формировать наш мир.
Несмотря на то, что этот процесс активен в Калифорнии, подобные явления могут происходить и в других местах по всему миру. Ученые также рассматривают возможность фондеринга под Новой Зеландией, Анатолийским плато в Турции и Карпатскими горами в Восточной Европе.
Исследования в области литосферного фондеринга в Сьерра-Неваде ведут геофизик Вера Шульте-Пелкум из Университета Колорадо в Боулдере и сейсмолог Дебора Килб из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Их открытия были опубликованы в декабрьском выпуске журнала Geophysical Research Letters.
Изучение этого процесса, невидимого невооруженным глазом, позволяет нам лучше понять фундаментальные механизмы, которые формируют нашу планету. И хотя литосферный фондеринг не представляет непосредственной опасности, он служит напоминанием о том, что Земля – это динамичная система, постоянно меняющаяся под воздействием мощных внутренних сил.
