Геологические тайны антарктических подводных гор Мэри Бэрд
Снежные бури, лёд и глетчеры – вот привычные для нас образы Антарктиды. Но южный материк также можно назвать землей огня: Антарктида и ее прибрежные воды усеяны множеством вулканов, действующих и потухших. Ко второй группе относятся подводные горы Мэри Бэрд в море Амудсена. Сейчас их вершинные поверхности находятся на глубине 2400-1600 метров. На обычных научно-исследовательских судах до них очень сложно добраться, и поэтому до самого недавнего времени они оставались совершенно неизученными – и это при том, что горы Мэри Бэрд не укладываются ни в одну из базовых моделей формирования вулканов.
Геологи из Гельмгольцевского центра океанологических исследований GEOMAR собрали образцы пород и предложили свое объяснение этим странным подводным горам.
Классическая вулканология выделяет два типа вулканов. Первые возникают на стыке тектонических плит. Вторые – на самих плитах. «Это так называемые внутриплатформенные вулканы. Часто их находят над мантийными струями, или плюмами – горячими мантийными потоками. Раскаленное вещество поднимается вверх из глубокой мантии, скапливается под корой, пробивает себе путь к поверхности – так рождается вулкан», - рассказывает вулканолог доктор Райнхард Вернер (Reinhard Werner), один из авторов исследования. Широко известный пример – Гавайские острова. Но подводные горы Мэри Бэрд нельзя отнести ни к одному из этих типов: «рядом с ними не проходит никаких границ плит, а под ними нет никаких мантийных плюмов», - говорит аспирант Андреа Кипф (Andrea Kipf), первый автор статьи.
Чтобы выяснить происхождение гор Мэри Бэрд, в 2006 году кильские ученые отправились в море Амудсена на научно-исследовательском судне POLARSTEN. Они добыли образцы горных пород и тщательно изучили их геологическими, вулканологическими и геохимическими методами. «Мы обнаружили химические сигнатуры, типичные для плюмовых вулканов. И они очень похожи на вулканы Новой Зеландии и Антарктиды», - рассказывает геохимик доктор Фолькмар Хауфф (Folkmar Hauff)соавтор исследования.
Получив эти данные, ученые стали искать им объяснение. И нашли его в истории тектонических плит Южного полушария. Примерно 100 миллионов лет назад в районе современной Антарктиды находились обломки расколовшегося суперконтинента Гондвана. Мантийный плюм выходила наружу сквозь плиту и расколола ее. Так родились два континента: Антарктида и «Зеландия», от которой сейчас остались только острова Новой Зеландии. Когда юные материки начали удаляться от области мантийного выброса, к их «дну» прикрепилось немало горячего вещества – «горючего» для будущих извержений вулканов. «Этим процессом объясняются следы мантийных выбросов в вулканов, которые не “сидят” прямо над ними», - говорит доктор Хауфф.
Но и это не объясняет феномен гор Мэри Бэрд – ведь они находятся не на самом континенте, а на прилегающей к нему океанической коре. «Континентальные тектонические плиты толще океанических. Это гарантирует, помимо прочего, различия температуры под землей», - говорит доктор Вернер. И подобно тому, как перепады температуры между воздушными массами создают ветра, аналогичные процессы под землей также порождают потоки и движения. Так мантийное вещество, некогда находившееся под континентом, переместилось под океаническую плиту.
Другие тектонические процессы позволили раскаленному веществу подняться вверх, превратиться в магму – так посреди океана, примерно 60 миллионов лет назад, выросли острова, по типу похожие на Канарские. Через какое-то время вулканы снова потухли, вода и ветер сточили их конусы до уровня моря, и другие геологические процессы продолжили эрозию. Наконец, вершинные плато опустились до современного уровня. Так и получились подводные горы Мэри Бэрд.
«Мы всё еще далеки от понимания всех этих процессов. Но это исследование добавило немного ясности общей картине», - заключает доктор Вернер.
Данные исследования опубликованы в журнале Gondwana Research.
По материалам пресс-релиза Гельмгольцевской ассоциации немецких научно-исследовательских институтов.
Артём Космарский nauka21vek.ru