Китайские геофизики зафиксировали необычайную глубину погружения края литосферной плиты. Используя сеть сейсмографов, ученые выявили слой океанической коры, расположенный на глубине от 410 до 660 километров. Дно Тихого океана, существовавшее миллионы лет назад, сейчас находится под территорией материкового Китая.
В областях соприкосновения литосферных плит формируются зоны субдукции, где одна плита погружается под другую. Нижняя плита постепенно погружается в мантию. В процессе этого породы коры нагреваются и высвобождают более легкие химические элементы и их соединения. Этот процесс, помимо создания крупных геологических образований, способствует обогащению мантии водой, углеродом и другими компонентами.
Ранее океаническая кора фиксировалась на глубинах до 200 километров. Благодаря высокой прочности и теплоемкости, фрагменты литосферы сохраняли структуру даже под воздействием значительного давления и температуры в недрах Земли. Таким образом, они отличаются от окружающей материи по температуре и плотности. Это вызывает переотражение и преломление сейсмических волн на границе этих образований, что позволяет геологам их обнаруживать.
В рамках нового научного исследования китайские ученые сообщили об обнаружении фрагментов океанической коры, находящихся на глубинах от 410 до 660 километров опубликована в рецензируемом журнале Nature Geoscience. Сейсмологические данные, собранные с более чем 300 станций, были проанализированы группой специалистов из ведущих геологических институтов Китая. На основе анализа регистрации волн от многочисленных землетрясений, зафиксированных датчиками, расположенными по всей стране, была создана «томограмма» земных недр.
На востоке Китая станции зафиксировали две аномалии в распространении сейсмических волн. Их расположение оказалось значительно глубже, чем у известных ранее структур, способных вызывать подобные эффекты. В связи с этим ученые разработали несколько вероятных моделей, объясняющих особенности изменений в колебаниях земной коры. Согласно результатам моделирования и анализа данных наблюдений, наиболее вероятным объяснением стали фрагменты древней литосферы.
Свойства сейсмических волн, такие как распространение, отражение и скорость, зависят от направления их движения и изменяются на границах между породами с различной плотностью и температурой. Собранные данные, полученные в результате длительных наблюдений, охватывают волны, порожденные гипоцентрами землетрясений по всей Евразии, а также в северной и юго-западной частях Тихого океана.
Данное открытие дает возможность переосмыслить тектонические процессы. Ранее высказывались гипотезы о том, что части океанической литосферы способны проникать в мантию на значительные глубины, и теперь у нас есть весомые доказательства этого. Поскольку на данный момент нет возможности осуществить погружение на такую глубину, исследования проводятся с использованием косвенных методов. Полученные данные дополняются моделями, и каждая новая деталь информации способна значительно продвинуть геологию вперед.