Зоны субдукции, где одна тектоническая плита погружается под другую, порождают самые разрушительные землетрясения и цунами на планете. Но как возникают эти опасные регионы? Новое исследование, опубликованное в журнале Geology, предоставляет доказательства того, что субдукция может распространяться подобно заразе, «перепрыгивая» с одной океанической плиты на другую — гипотезу, которую ранее было трудно подтвердить.
«Это не просто предположение», — комментирует геолог Жоао Дуарте из Университета Лиссабона, не участвовавший в исследовании. «Эта работа выстраивает аргументацию, основанную на геологической летописи».
Поскольку субдукция утаскивает кору глубоко в недра Земли, ее начальные этапы сложно изучить. Новое исследование представляет редкий древний пример возможного «заражения» субдукцией. Его авторы утверждают, что обнаружили свидетельства того, как соседние столкновения запустили формирование «Огненного кольца» Восточной Азии — гигантской системы субдукции, которая и сегодня питает землетрясения и вулканы от Аляски до южной части Индийского океана.
Почти 300 миллионов лет назад территория современного Китая представляла собой разрозненные острова, разделенные древними океанами Тетис и Палеоазиатским. Уже существовавшие зоны субдукции поглощали эти океаны, «сваривая» участки суши в новый континент и поднимая горы от Турции до Китая. К 260 миллионам лет назад эта субдукция, по-видимому, распространилась и начала затягивать вниз соседнюю Тихоокеанскую плиту.
«Последним действием этих закрывающихся океанов могло стать «заражение» Тихоокеанской плиты, заставившее ее начать погружаться на запад под Азиатский континент», — объясняет ведущий автор исследования Марк Аллен, геолог из Даремского университета (Англия). «С тех пор, в той или иной форме, она продолжает опускаться».
«Уликой» в этом случае стала «Дупальская аномалия» — специфический геохимический след, характерный для древнего океана Тетис и нынешнего Индийского океана. Когда авторы исследования неожиданно обнаружили эту сигнатуру в вулканических породах западной части Тихого океана, они предположили, что материал из Тетиса распространился на восток через границу плиты — от одной зоны субдукции к другой, — спровоцировав погружение соседней плиты. «Это как найти чей-то отпечаток пальца на месте преступления», — говорит Аллен.
Однако механизм распространения остается загадкой. Исследователи подозревают, что трансформные разломы — границы, где плиты скользят друг относительно друга (как разлом Сан-Андреас), — могут выступать слабыми местами. Незначительные изменения угла или скорости столкновения здесь способны дестабилизировать плотную океаническую кору, заставляя ее погружаться. Дуарте сравнивает это с алюминиевой фольгой в воде: «Фольга плавает, но малейший толчок заставит ее пойти ко дну».
Новые Размышления и Перспективы:
Если субдукция действительно распространяется таким образом, возникает ключевой вопрос: могут ли относительно спокойные окраины Атлантического океана стать следующей мишенью? Мощное Лиссабонское землетрясение 1755 года намекает на возможное раннее «вторжение» субдукции в этом регионе. Дуарте указывает, что части Иберийского полуострова и Карибского бассейна, возможно, уже проходят начальные стадии этого процесса. «Через сто миллионов лет может сформироваться новое Атлантическое ‘Огненное кольцо’ — подобно тому, как это однажды произошло в Тихом океане», — предполагает он.
Это открытие переворачивает представление о субдукции как о статичном, унаследованном процессе. Теперь ясно, что она способна динамично захватывать новые территории, перестраивая карту планеты и создавая новые сейсмические угрозы. Ученым предстоит выяснить, насколько универсален этот механизм «заражения». Можно ли обнаружить следы подобных скачков субдукции в других уголках земного шара, например, в Средиземноморье или у берегов Антарктиды? Понимание того, как и где субдукция может «заразить» стабильные плиты, станет ключом к долгосрочному прогнозированию геологических рисков для будущих поколений. Исследование Аллена и его коллег открывает новую главу в тектонике плит, где границы между литосферными гигантами оказываются более проницаемыми и динамичными, чем считалось ранее.
