Милиарди години повърхността на Земята е подложена на бавен танц на тектонските плочи. Те разкриват морета и повдигат планини, вероятно без тях не би имало и живот.
Но така е било невинаги – в далечното минало земната кора е била цяла, както на съвременната Венера. Какво я е разкъсало?
Днес "пукнатините" между плочите са достатъчно – те може да се смятат за зони на субдукция, където една плоча се подпъхва под друга и потъва в горните слоеве на мантията. В тези области се разгръщат най-интензивните геоложки процеси на Земята.
За дълги години някои зони на субдукция изчезват, други се появяват. Но тяхната поява изисква вече работеща тектоника на плочите – и това е много подобно на проблема с кокошката и яйцето, става ясно от изследване, публикувано в сп. Science.
За обяснение на образуването на "първични" пукнатини още преди да се появят и да започнат да се движат плочите има цяла редица хипотези, включително метеоритен удар. Една от тези идеи е получила сериозно потвърждение в ново изследване на учени от САЩ и Южна Корея – мантийните плумове.
Тези горещи течни потоци се движат в мантията вертикално, изкачвайки се до самата кора. Те се наблюдават в много вулканични "горещи точки" на днешната Земя, включително около Япония, Хаваите и Йелоустоун. Но появили ли са се такива плумове на мястото на субдукция, или са я създали?
Геолозите Скот Уотъм и Робърт Щерн са изследвали по-конкретно обширни базалтови наноси в Карибската голяма магмена провинция (Caribbean Large Igneous Province). Тя се е образувала преди около 100 млн. години, когато горещият мантиен плум е повдигнал тези скали към повърхността и очевидно е довел до появата на зона на субдукция на западното крайбрежие на Централна и Южна Африка.
Като взели тази провинция за образец и призовали на помощ геофизика Тарас Геря, авторите моделирали процеса на поява на субдукция под действието на мантиен плум.
Моделът показал, че обширните горещи плата, подобни на Карибската провинция, са резултат на първия етап от този процес. По-горещите породи, издигани от плума, се простират на обширна площ и отслабват океанската кора. Тя започва да потъва с различна скорост на различни участъци и се образуват нещо като фунии.
Деформираната литосфера окончателно се разкъсва и тежките плътни части на кората се стремят бавно да потънат в мантията. Започва тектоника на плочите.
Компютърен модел, в който се разгръща този грандиозен геоложки процес, е довел до появата и на цяла редица характерни особености, които се наблюдават в зоните на субдукция на Земята.
За началото и появата на първите разломи все пак се изисква съчетаването на няколко условия. Плочата, към която се устремява плумът, трябва да е достатъчно стара, плътна и студена. Самият плум трябва де достатъчно мощен, а присъствието на вода значително помага за "плъзгането" на плочите.
В противен случай процесът спира, като успява едва леко да увреди литосферата и подобно нещо, изглежда, се е случвало неведнъж.
