Новое исследование представило геохимические доказательства того, что суперплюм давит на африканскую кору и разрывает ее. Ученые обнаружили, что газы на геотермальном месторождении Менгаи в центральной Кении имеют химическую подпись, которая исходит из глубины мантии Земли, вероятно, между дном мантии и ядром. Эта подпись совпадает с сигнатурой газов, обнаруженных в вулканических породах на севере, в Красном море, и на юге, в Малави. Это указывает на то, что все эти места находятся на одной и той же глубинной мантийной породе, говорится в сообщении Университета Глазго (Шотландия).
Африку разрывает на части суперплюм раскаленной породы из глубин Земли
Исследователи из Университета Глазго нашли новые доказательства того, что под Африкой поднимается гигантский суперплюм раскаленной породы, вызывающий интенсивную вулканическую активность и раскалывающий континент на две части.
Восточно-африканская рифтовая система способствует вулканической активности в таких местах, как вулкан Эрта-Але в Эфиопии. Mike Korostelev via Getty Images
Геологам давно известно, что Африка медленно раскалывается на части в регионе, называемом Восточно-Африканской рифтовой системой (EARS), но движущая сила этого масштабного геологического процесса неясна.
«Глубинные мантийные сигнатуры, наблюдаемые в разных сегментах EARS, удивительно похожи, что позволяет предположить, что все они происходят из общего глубинного источника», — говорит соавтор исследования Бийинг Чен.
Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Geophysical Research Letters.
Африканский разлом
Карта Восточно-Африканской рифтовой системы (EARS)
EARS — крупнейшая активная континентальная рифтовая система на Земле, проходящая по территории Африки. Ее длина 3 500 км. Литосфера — скалистая внешняя оболочка Земли, состоящая из коры и верхней мантии, постепенно разрывается разлома уже около 35 миллионов лет. В результате образовалась сеть долин, которые прорезают верхнюю часть континента от Красного моря на северо-востоке Африки до Мозамбика на юге Африки.
Предыдущие исследования выявили признаки глубокого мантийного плюма под EARS в сигнатурах благородных газов. Благородные газы, такие как гелий и неон, редки и инертны, то есть обычно не вступают в химические реакции с другими веществами. В результате они сохраняются долго, поэтому исследователи могут использовать их для отслеживания долгосрочных геологических процессов. Однако Чен отметил, что эти геохимические следы были редкими и часто противоречивыми под EARS.
Взятие пробы глубинных газов
Чтобы прояснить, что происходит под EARS, команда использовала высокоточные приборы для поиска изотопов неона (Ne) в кенийских газах и обнаружила сигнатуру глубокой мантии. Подпись в газах очень похожа на самые древние подписи на поверхности Гавайев, которые тоже находятся на глубоком мантийном плюме.
После тщательной оценки данных команда убедилась, что сигнатура является подлинной и совпадает с сигнатурами, обнаруженными в других частях рифта. Чен отметил, что шлейф EARS, скорее всего, исходит от границы ядра и мантии, расположенной на глубине около 2900 км внутри Земли.
Хотя сигнатуры EARS похожи на те, что обнаружены в вулканических породах на Гавайях, Чен отметил, что шлейф на Гавайях, как предполагается, представляет собой дискретный восходящий поток горячей мантии, немного похожий на лаву, в то время как шлейф EARS, вероятно, имеет другую форму.
«Более вероятно, что большая масса расплавленного материала, поднимающегося из глубин Земли, заменила мантию, которая первоначально находилась под EARS», — говорит Чен. — «Поднявшись и встретившись с твердой холодной литосферой, она распространяется, создавая силу, достаточную для разрушения тонкой литосферы, что приводит к интенсивной вулканической активности в этом регионе».