Глубоководные разломы транспортируют гораздо больше воды

Ученые из Университета Ливерпуля показали, что зоны глубоководных разломов могут транспортировать гораздо большее количество воды из океанов Земли в верхнюю часть мантии, чем считалось ранее – пишет портал sciencedaily.com. Вода переносится мантией из глубоких зон морских разломов, которые пронизывают океаническую плиту там, где она изгибается в зоне субдукции. Субдукции, где океаническая тектоническая плита вынуждена заходить под другую плиту, вызывают сильные землетрясения, такие как недавнее землетрясение в регионе Тохоку, а также многие, происходящие сотнями километров ниже поверхности Земли. Сейсмическое моделирование Сейсмологи в Ливерпуле подсчитали, что на протяжении возраста Земли одни только японские зоны субдукции могут транспортировать к мантии эквивалент в три с половиной раза большего количества воды, чем имеется во всех океанах Земли. Используя методы сейсмического моделирования, исследователи проанализировали землетрясения, случившиеся более, чем в 100 км под поверхностью Земли в зоне Вадати-Беньофа - плоскости землетрясений, происходящих в океанической плите по мере того, как она погружается глубоко в мантию. Анализ сейсмических волн от этих землетрясений показывает, что они произошли в зонах разломов шириной 1-2 км с низкими скоростями сейсмических волн. Сейсмические волны распространяются в этих зонах разломов медленнее, чем в остальной погружающейся плите, потому что морская вода, просачивающаяся через разломы, вступает в реакцию с океаническими породами с образованием серпентинита - минерала, который содержит воду. Часть воды, переносимой к мантии этими гидратированными зонами разломов, высвобождается, когда тектоническая плита нагревается. Эта вода заставляет вещество мантии плавиться, образуя вулканы над зоной субдукции, подобные тем, что формируют тихоокеанское «кольцо огня». Часть воды переносится глубже в мантию и хранится в глубине Земли. «Тот факт, что погружающиеся плиты несут океаническую воду в мантию, был известен уже в течение длительного времени», говорит Том Гарт, аспирант исследовательской группы «Сейсмология землетрясений» под руководством профессора Андреаса Ритброка. «Эта вода вызывает плавление мантии, что приводит к выпусканию части воды обратно в атмосферу. Часть субдуцирующей воды, однако, переносится глубже в мантию и может храниться там». Большие объемы воды в глубине Земли Ученые обнаружили, что зоны разломов, которые формируются в глубокой океанической впадине у берегов Северной Японии, достигают глубины до 150 км. Такие гидратированные зоны разломов могут переносить большое количество воды – это позволяет предположить, что зоны субдукции доставляют гораздо больше воды из океана к мантии, чем считалось раньше. Это поддерживает теорию о наличии большого количества воды, хранящейся в глубинах Земли. Понимание того, как много воды доставляется в мантию, способствует знанию о конвекции в мантии и об ее плавлении, что в свою очередь помогает понять то, как начинается тектоника плит, и как образовалась континентальная кора.