Setki kilometrów pod powierzchnią Iranu naukowcy odkryli ślady dwóch pęknięć w zanurzającej się płycie tektonicznej. Badacze wykorzystali do tego fale sejsmiczne, które pozwoliły im odtworzyć budowę wnętrza Ziemi. Odkrycie może pomóc wyjaśnić, co dzieje się z pozostałościami oceanu, który istniał miliony lat temu.
- Naukowcy zidentyfikowali dwa prawdopodobne pęknięcia litosfery pod południowo-wschodnim Iranem.
- Badania wykazały, że pozostałości dawnego dna oceanicznego sięgają co najmniej 450 km w głąb Ziemi.
- Badacze przypuszczają, że pęknięcia mogą umożliwiać przemieszczanie się gorącego materiału z płaszcza Ziemi i wpływać na aktywność magmową regionu.
Pod południowo-wschodnią częścią Iranu zachodzą procesy, które mogą prowadzić do stopniowego rozrywania fragmentów płyt tektonicznych. Takie wnioski przedstawili naukowcy z międzynarodowego zespołu kierowanego przez badaczy z Chińskiej Akademii Nauk.
Obszar badań znajduje się na styku dwóch regionów: gór Zagros i strefy Makran. To właśnie tam płyta arabska zderza się z eurazjatycką, a fragmenty dawnego dna oceanicznego nadal zanurzają się w głąb Ziemi.
Proces ten jest pozostałością po stopniowym zamykaniu się Oceanu Neotetydy, który przed milionami lat rozdzielał wielkie masy lądowe.
Dwa pęknięcia setki kilometrów pod powierzchnią Ziemi
Naukowcy przeanalizowali dane zebrane przez sieć stacji sejsmicznych w latach 2017-2018. Wykorzystali fale powstające podczas trzęsień ziemi, które przemieszczają się przez głębokie warstwy naszej planety.
Ponieważ fale te poruszają się z różną prędkością w zależności od właściwości skał, badacze mogli stworzyć trójwymiarowy obraz struktur znajdujących się pod Iranem. Metoda przypomina tomografię stosowaną w medycynie, choć wykorzystuje inne rodzaje fal.
Analiza wykazała, że pod strefą Makran dawna płyta oceaniczna sięga co najmniej 450 kilometrów w głąb płaszcza Ziemi. Tymczasem pod górami Zagros litosfera kontynentalna sięga nie głębiej niż około 300 kilometrów.
Co więcej, badacze dostrzegli ślady dwóch odmiennie przebiegających pęknięć. Jedno rozwija się wzdłuż zanurzającej się płyty, prowadząc do oddzielania jej głębszego fragmentu. Drugie biegnie w przybliżeniu pionowo i rozdziela sąsiadujące części litosfery.
Według naukowców pęknięcia mogły powstawać niezależnie, pod wpływem różnych sił działających we wnętrzu Ziemi.
Dlaczego płyta tektoniczna może się rozrywać?
Przyczyną jest między innymi różnica między litosferą oceaniczną a kontynentalną.
Pierwsza jest zwykle gęstsza i łatwiej zapada się w głąb płaszcza Ziemi. Druga, ze względu na mniejszą gęstość, stawia większy opór podczas tego procesu.
Kiedy obie części połączonej struktury przemieszczają się w różnym tempie, mogą powstawać naprężenia prowadzące do jej stopniowego rozrywania.
Badacze szacują, że jedno z pęknięć mogło zacząć rozwijać się około 8 milionów lat temu. Od tego czasu mogło rozprzestrzenić się na odległość około 200 kilometrów.
Wyniki sugerują również, że między obiema strefami rozrywania wciąż może istnieć fragment nienaruszonej litosfery.
Odkrycie może pomóc wyjaśnić aktywność wulkaniczną
Zdaniem autorów badania powstające w głębi Ziemi przerwy w ciągłości płyty mogą umożliwiać unoszenie się gorącego materiału z płaszcza.
To z kolei może sprzyjać częściowemu topnieniu skał i powstawaniu magmy. Naukowcy przypuszczają, że taki mechanizm mógł mieć wpływ na aktywność magmową obserwowaną w historii geologicznej regionu Zagros.
Zastrzegają jednak, że jest to interpretacja oparta na danych sejsmicznych i modelach geologicznych. Nie wszystkie szczegóły budowy głębokich struktur zostały jednoznacznie ustalone.
Badanie nie oznacza również, że na powierzchni Iranu powstają obecnie dwa nowe pęknięcia. Opisane procesy zachodzą głęboko pod ziemią i rozwijają się w skali milionów lat.
Odkrycie pozwala natomiast lepiej zrozumieć, jak podczas zderzania się kontynentów fragmenty dawnego dna oceanicznego mogą odrywać się i zanurzać coraz głębiej we wnętrzu naszej planety.