Остров Пасхи находится напротив Южной Америки и является частью «Огненного кольца» — цепи вулканических островов, расположенных вокруг Тихого океана. Эти острова – относительно молодые геологические образования, возраст которых не превышает нескольких миллионов лет. Обнаружение древних цирконов в этих районах стало неожиданностью для геологов. Возможным объяснением этого факта является более стабильная структура мантии, чем считалось ранее.
Современная геологическая наука предполагает, что земная кора состоит из плит. Континенты располагаются на массивных и древних плитах, тогда как плиты, находящиеся под океанами, отличаются меньшей толщиной и более молодая. Океанические плиты находятся в непрерывном движении. При столкновении с другими структурами они погружаются под них и опускаются в мантию, где переплавляются.
Океаническая кора состоит из базальтов, которые извергались на поверхность из многочисленных вулканов. Остров Пасхи — одно из таких геологических образований мантийные недра. Эти находки выглядят особенно загадочно, учитывая, что цирконы имеют значительный возраст – 165 миллионов лет.
Ранее цирконы возрастом 180 миллионов лет были найдены на подводном Юго-Западном индийском хребте. В океане находились и более древние цирконы, относящиеся к палеозойской эре. Это требовало объяснений.
Ученые в научной литературе называют необычайно древние цирконы, происходящие из молодых океанических «горячих точках», «призраками». Существует предположение, что эти минералы могут быть фрагментами более древних образований, которые были поглощены в зонах субдукции в прошлом.
Группа ученых из разных стран во главе с геологом Ямиркой Роджас-Аграмонте, работающей в Кильском университете имени Кристиана Альбрехта и Университете Майнца (Германия), начала исследование данной проблемы.
«По словам ученых, анализ цирконов-призраков позволяет восстановить геологическое прошлое мантии Земли, опубликованной на платформе ESS Open Archive и еще не прошедшей рецензирование.
Р. Роджас-Аграмонте полагает, что мантийные плюмы могут сохраняться значительно дольше, чем принято считать. К этой гипотезе её подтолкнуло открытие цирконов возрастом 164 миллиона лет на Галапагосских островах.
Обнаружение цирконов-призраков на острове Пасхи служит дополнительным подтверждением. Однако, как это возможно, учитывая, что этот остров образовался не более четырех миллионов лет назад, а самая древняя подводная гора в данной вулканической области имеет возраст 48 миллионов лет?
По мнению ученых, мантийный плюм в районе острова Пасха начал проявлять себя около 165 миллионов лет назад. Древнейшие обнаруженные цирконы указывают на этот период активного плавления земной коры.
Появление траппов, представляющих собой обширные изливы базальтовой лавы, стало следствием внедрения плюма. Авторы исследования, используя методы моделирования, предполагают, что эти траппы сформировались на древней плите Феникс, которая располагалась под Антарктическим полуостровом в период с 150 по 102 миллиона лет назад. Возможно, это явление связано с «событием Земли Палмера», которое стало причиной деформации южной части полуострова.
Сохранившиеся геологические данные об этом периоде крайне скудны и представлены, главным образом, цирконами-призраками. В случае, если мантийный плюм существует в течение миллионов лет, стабильность верхней мантии, являющейся его источником, должна сохраняться на протяжении как минимум 165 миллионов лет. Это несовместимо с современными представлениями о том, что астеносфера – пластичный слой верхней мантии – находится в состоянии постоянного перемешивания.