Геологи: под Италией расслаивается земная кора
Апеннины — главная горная система Италии — долгое время ставили геологов в тупик. Их восточный склон, обращенный к Адриатическому морю, постоянно сжимается, там образуются все новые складки и надвиги. А западный склон, расположенный со стороны Тирренского моря, с каждым годом становится все шире. Кроме того, земная кора под горами распределена неравномерно: на западе она значительно тоньше, чем на востоке. Теперь, ученые, похоже, нашли разгадку. Оказалось, что земная кора под Апеннинами «расстегивается», как застежка-молния. Этот процесс, называемый деламинацией, заставляет плотную нижнюю кору и прикрепленную к ней литосферу отслаиваться и погружаться в мантию. Исследование опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.
Почему Апеннины — это загадка геологии
Команда геологов под руководством Стефано Тавани из Флорентийского университета выяснила, что отслоение земной коры под Апеннинами происходит не равномерно и сильнее всего выражено в восточной части горной системы. Этот участок, который в геологии называется шарниром, медленно смещается в сторону Адриатического предгорья, неся за собой деламинацию.
Чтобы понять, почему горные хребты в Италии столь необычны, нужно углубиться в геологическую историю. Апеннины протянулись примерно на 1200 километров вдоль одноименного полуострова. Как и многие горные системы, они появились в результате столкновения тектонических плит, которые миллионы лет сминали и утолщали земную кору. По мере того как погружающаяся в мантию плита постепенно отступала, земная кора позади растущего хребта растягивалась — так образовалось Тирренское море. Но внешний край горного хребта продолжил сжиматься, а земная кора дальше по склону — растягиваться.
На протяжении 8 миллионов лет сокращение коры в центрального участка хребта компенсировалось растяжением его восточной части, расположенной со стороны Тирренского побережья. Ранее это объяснялось движением литосферной плиты, которая продвигала вперед шарнир. Но 2 миллиона лет назад это движение прекратилось, а деформация гор, хотя и замедлилась, но не остановилась. Значит, должен действовать какой-то другой геологический механизм.
Почему Апеннины продолжают деформироваться
Чтобы выяснить, какой именно, Тавани и его коллеги собрали и обобщили информацию из нескольких источников. Они проанализировали данные о землетрясениях за несколько десятилетий, показания GPS-станций, спутниковые радиолокационные наблюдения и карты границы между корой и мантией — так называемой границы Мохоровичича, или просто Мохо.
Ученые обнаружили, что на расстоянии более 500 километров вдоль хребта есть участок, где поверхность Мохо с тирренской стороны гор перекрывается поверхностью Мохо под адриатической частью хребта. Именно в этой зоне нижние слои земной коры отслаиваются и попадают в магму. Вокруг этой зоны происходят землетрясения. Позади этого участка земная кора растягивается, в спереди — сжимается. GPS-измерения показывают, что горная цепь ежегодно расширяется на 4 миллиметра, а ближе к внешнему краю — сужается примерно на 2 миллиметра.
Геологический механизм, стоящий за этими процессами, устроен следующим образом. Перед сдвигающимся шарниром нижний слой земной коры еще прикреплен к тектонической плите, уходящей в мантию. По мере движения шарнира эта кора отслаивается. Оставшаяся кора выпрямляется и поднимается, поскольку плотное вещество под ней замещается более легкой мантией. Поэтому позади шарнира возникает растяжение, а впереди сохраняются сжатие и просадка.
