Земля под нашими ногами обманчиво кажется неподвижной твердью. Однако недавнее исследование открывает иную, почти мистическую картину жизни нашей планеты. В сердце Турции земная кора уходит под землю, и это не фантастика, а пугающая реальность. Канадские исследователи вместе со стамбульскими коллегами забили тревогу, передает inbusiness.kz.
Несмотря на то, что Турция входит в состав более обширного плато, которое на протяжении миллионов лет стабильно поднимается над уровнем моря, одна его часть – словно в противовес общему движению – медленно и неумолимо погружается в земные глубины. В Коньянском бассейне, расположенном в Центральной Анатолии, зафиксированы признаки быстрого проседания земной поверхности.
Новое исследование, проведенное под руководством ученых-геологов из Университета Торонто совместно с коллегами из Стамбульского технического университета и Университета Чанаккале Онсекиз Март, основанное на спутниковых и наземных измерениях, подтверждает, что поверхность впадины в настоящее время буквально "просачивается", словно вязкая капля, внутрь планеты. И нет, разломы коры тут ни при чем, это чисто внутренние "разборки" литосферы.
Оригинал научной статьи под названием "Многостадийные литосферные капельные процессы контролируют активное формирование бассейнов внутри поднимающегося орогенного плато" опубликован в научном журнале Nature Communications.
Для изучения процесса ученые объединили данные с глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS), интерферометрии радиолокационных спутников (InSAR), а также сейсмической томографии с гравитационным анализом и лабораторными экспериментами. Работа вносит важные уточнения в понимание того, как крупные плато эволюционируют изнутри, оставаясь при этом внешне стабильными, сообщило издание The Times of India.
"Центральная Турция опускается"
Полученные результаты указывают на процессы, происходящие из глубин литосферы. С помощью спутников и сверхточных радаров ученые обнаружили нечто невероятное. Под бассейном, на глубине от 50 до 80 км, затаилась сейсмическая аномалия – гигантский кусок сверхплотной и холодной породы, который отрывается от литосферы. Этот процесс, названный "литосферным капельным потоком", действует как гигантский груз: тяжелая порода падает в мантию, а поскольку она все еще связана с поверхностью, то тянет Конью за собой. Коньянская впадина уже просела на 280 метров относительно расчетных значений.
Коньянская впадина расположена во внутренней части Центрально-Анатолийского плато – обширной возвышенной области в центре Турции. Плато находится на средней высоте около 1,5-2 км над уровнем моря, а его северные и южные границы очерчены горными поясами. В то время как все Центрально-Анатолийское плато остается поднятым – с толщиной коры до 40 км – Конья ведет себя иначе.
"Наблюдения GNSS и InSAR показывают, что в Коньянской впадине происходит активное вертикальное опускание поверхности. Это движение вниз имеет локальный характер и округлую форму, сосредоточенную в центральной части впадины. В то же время окружающие районы Центрально-Анатолийского плато не демонстрируют сопоставимого опускания. Отсутствие выраженной поверхностной тектонической активности указывает на то, что наблюдаемое опускание в районе Коньи не связано с движениями по разломам земной коры", – заверяют исследователи.
Нечто в недрах тянет земную кору вниз
И это не только в Турции. Ученые отмечают: такой тип проседания может быть поздней фазой длительного процесса изменения литосферы, который формирует плато уже более 10 миллионов лет. Новые данные демонстрируют, что даже в "тихих" с тектонической точки зрения регионах глубинные процессы мантии продолжают влиять на рельеф.
"Исследователи интерпретируют эти сигналы как свидетельство существования под впадиной мантийного литосферного "каплеобразования". Литосферная "капля" возникает тогда, когда плотная нижняя часть литосферы отделяется и погружается в подстилающую мантию. По мере своего погружения она может тянуть за собой вышележащую кору, вызывая опускание поверхности. Подобные процессы ранее были зафиксированы и в других регионах мира, включая отдельные районы Сьерра-Невады, плато Альтиплано и Пуна", – говорится в статье The Times of India.
Масштабированные эксперименты показывают, что литосферное "каплеобразование" может формировать новые впадины. По мере того, как плотные фрагменты породы под поверхностью отделяются и погружаются в более текучий слой мантии планеты, на поверхности формируются крупные формы рельефа, такие как впадины и складчатые горные структуры земной коры, поясняет ведущий автор исследования Джулия Андерсен, ученый с факультета наук о Земле Университета Торонто.
"Самое поразительное заключается в том, что этот процесс не является единичным тектоническим событием. Первоначальная "капля", судя по всему, запустила целую серию вторичных событий в других частях региона, что и привело к необычно быстрому погружению Коньянской впадины прямо посреди поднимающегося плато Турции", – добавляет Шон Беттам из Университета Торонто.
По словам Андерсен, новые данные указывают на тесную связь между подъемом плато и образованием впадин, вызванных последовательным удалением литосферы. Иными словами, поверхность одновременно поднимается и проваливается – и это происходит прямо сейчас, подчеркивает она.
Чтобы понять, как именно развивается этот скрытый от глаз механизм, ученые создали физическую модель планеты в лаборатории. Прозрачный резервуар был заполнен вязким полидиметилсилоксаном (PDMS) – силиконовым полимерным флюидом, в тысячу раз более густым, чем обычный мед, имитирующим текучую нижнюю мантию Земли. Поверх него располагался слой смеси PDMS и моделировочной глины, соответствующий верхней твердой части мантии, а завершала конструкцию пескоподобная оболочка из керамических и кремнеземных сфер, воспроизводящая земную кору.
Активация модели осуществлялась путем введения в слой PDMS и глины высокоплотного "семени", запускавшего процесс формирования литосферной "капли", которая под действием силы тяжести начинала медленно погружаться вниз.
"В течение первых 10 часов мы наблюдали начальную стадию процесса, которую называем первичной каплей. Когда она достигла дна контейнера, спустя примерно 50 часов начала формироваться вторая. Особый интерес вызвал вопрос, сможет ли меньшая по размеру вторичная капля повлиять на поверхность. Оказалось, что может. Со временем она начала тянуть кору вниз и формировать впадину, даже при полном отсутствии горизонтальных движений", – рассказывает Андерсен.
Процессы в Турции открыли глаза ученым
Полученные результаты перекликаются с более ранним исследованием той же научной группы, посвященным формированию впадины Арисаро в Андах Южной Америки. Это означает, что загадочное явление может происходить практически в любой точке Земли и играет ключевую роль в формировании горных плато. Планета буквально перестраивает себя изнутри, и даже "тихие" регионы не застрахованы от внезапного погружения.
Что эти результаты говорят о долгосрочных изменениях в Анатолии? Результаты исследования показывают, что формирование впадин и подъем плато не обязательно являются противоположными процессами. Напротив, они могут протекать одновременно как части многостадийной эволюции литосферы под орогенными системами.
В случае Центральной Анатолии поверхность на больших пространствах выглядит устойчивой и стабильной, однако глубинные процессы продолжают перестраивать регион снизу. Коньинская впадина служит наглядным примером того, как плато могут продолжать внутреннюю эволюцию еще долго после завершения основной фазы подъема, а едва заметные изменения поверхности отражают непрекращающуюся активность мантии в недрах Земли.
Таким образом, процессы под Центрально-Анатолийским плато Турции подтвердили "капающее" поведение земной коры. Впрочем, это может помочь человечеству при колонизации других планет. Исследователи утверждают, что экспериментальные моделирования в сочетании с обширными геологическими, геофизическими и геодезическими данными наконец позволили раскрыть тайну этого странного процесса – загадочного погружения впадины внутри поднимающегося плато.
Более того, результаты указывают на существование ранее не описанного, совершенно нового типа тектонических механизмов, – таких, которые могут действовать и на других планетах, не обладающих классической землеподобной плитной тектоникой. Геоученые уверены: разгадка этой тайны поможет нам понять, как выживать на поверхности наших соседей по Солнечной системе – безжизненного Марса и загадочной Венеры, где тектоника плит работает по своим, еще более суровым законам.
Читайте по теме:
Жизнь в Турции для иностранцев станет еще дороже
