Геофізики розкрили давню таємницю океанічного вулканізму та тектоніки плит, пояснивши, чому деякі острови містять так багато континентального матеріалу, незважаючи на велику відстань від материкових плит. Згідно з моделюванням і хімічним аналізом, проведеними в Університеті Саутгемптона, ці дивні процеси відбуваються через те, що континенти «здираються» знизу під дією невпинних тектонічних сил Землі, через повільні, хвилеподібні рухи мантії. Коли континентальні плити розходяться, гаряча та надзвичайно повільноплинна верхня мантія здирає їхні корені. Цей зчищений матеріал потім переноситься на великі відстані, збагачуючи океанічну мантію та підтримуючи вулканізм протягом мільйонів років. «Протягом десятиліть ми знали, що частини мантії під океанами виглядають дивно забрудненими, ніби шматки стародавніх континентів якимось чином опинилися там», — пояснює геолог Томас Гернон з Університету Саутгемптона, провідний автор дослідження. Раніше вчені намагалися пояснити це різними способами. Можливо, океанічна мантія «забруднилася» осадовими породами, які рециклюються, коли кора занурюється в мантію — процес, відомий як субдукція. Або стовпи гарячої породи, звані мантійними плюмами, приносили збагачений матеріал із глибин Землі, піднімаючись до поверхні. Ці процеси можуть частково пояснювати явище, але не розкривають його повністю, адже деякі збагачені ділянки не мають слідів рециклінгу кори або мантійних плюмів. Крім того, збагачення мантії виглядає різноманітним і походить із мозаїки порід різного віку. Теорія «хвиль мантії», що здирають кору, пояснює процес збагачення: коли континент розпадається, виникає ланцюг нестабільностей, або хвиль мантії, які проходять під основою континентів на глибинах від 150 до 200 км. Цей рух здирає континенти знизу, з їхніх коренів, і може переносити континентальний матеріал на понад 1000 км до океанічної мантії, підживлюючи вулканічні виверження, що можуть тривати десятки мільйонів років. Це надзвичайно повільний процес, що відбувається на геологічних часових масштабах. Сказати, що він рухається повільно — значить сильно применшити його темп: уламки континентів переносяться в океани приблизно в мільйон разів повільніше, ніж рух равлика. Такі тривалі часові проміжки означають, що континенти залишають свій хімічний слід задовго після того, як розпадуться. «Ми виявили, що мантія відчуває наслідки розпаду континентів навіть після того, як самі континенти вже розійшлися», — каже Саша Бруне, геодинамік з Університету Потсдама. «Система не вимикається, коли формується новий океанський басейн — мантія продовжує рухатися, реорганізовуватися та переносити збагачений матеріал далеко від місця його походження». Ланцюг підводних вулканів і гір в Індійському океані надає додаткові докази. Раніше розташований на північному сході Австралії, цей ланцюг включає Острів Різдва і утворився понад 150 мільйонів років тому під час розпаду суперматерика Гондвани. Цей регіон не демонструє явних слідів мантійних плюмів. Натомість він показує профіль збагаченого вулканізму, що відбувся протягом 50 мільйонів років після розпаду континенту. Збагачення повільно зменшувалося з часом, що узгоджується з прогнозами дослідників. Окрім розкриття таємниць походження матеріалу в океанах та незвичайного вулканізму далеко від тектонічних меж, команда дослідників також виявила кілька інших геологічних секретів. Вони з’ясували, що повільні, хвилеподібні рухи мантії можуть викликати виверження магми, багатої на діаманти, із глибин Землі. Нарешті, ті ж самі хвилі мантії можуть призводити до підняття континентів, змушуючи, здавалося б, стабільні ділянки материків підніматися на понад кілометр і формувати одні з «найбільших топографічних особливостей планети». Дослідження опубліковане у журналі Nature Geoscience.