Африка раскалывается. Что связывает этот процесс с вулканами? Ответ глубже и страннее, чем считалось ранее
Так что же это за пульс? И как он помогает нам понять, почему земля под Восточной Африкой буквально трещит по швам?
Геологическая драма в реальном времени
Место действия — Восточно-Африканская рифтовая долина. Представьте, что континент — это толстая ткань, и кто-то медленно, но неумолимо расстёгивает на ней гигантскую молнию. Этот «шов» тянется на тысячи километров, и именно здесь Африканская тектоническая плита разделяется на две части. Процесс этот неспешный, но его результат будет грандиозным: через несколько миллионов лет на месте долины, вероятно, заплещется новый океан.
Что делает это место уникальным для науки? Обычно зоны континентальных разломов (рифтов) быстро уходят под воду, скрывая от исследователей все самые интересные детали процесса. Восточно-Африканская долина — это редчайшая природная лаборатория, где геологи могут наблюдать рождение океана «вживую», на суше.
Особенно выделяется северная часть рифта, регион Афар в Эфиопии. Это настоящее геологическое перепутье, где сходятся сразу три разлома: рифт Красного моря, рифт Аденского залива и Главный Эфиопский рифт. Каждый из них — это активная зона, усеянная более чем 90 вулканами, которые служат своего рода «окнами» в глубины планеты.
Заглянуть под капот планеты: что такое мантийный плюм?
Чтобы понять, что движет этим расколом, нужно спуститься на сотни километров под землю, в мантию. Уже давно учёные подозревали, что под Афаром находится мантийный плюм. Что это такое? Проще всего представить его как гигантскую «горелку», поднимающуюся из глубин мантии. Этот столб аномально горячей (около 1450 °C) породы плавит вышележащие слои, ослабляет земную кору и выталкивает магму на поверхность.
Самый известный пример работы такого плюма — Гавайские острова. Тихоокеанская плита медленно проползает над стационарной «горелкой», и та раз за разом прожигает в ней дыры, создавая цепочку вулканических островов. В Африке же плюм действует иначе: он не просто создаёт вулканы, он помогает разорвать континент.
Новое исследование не просто подтвердило наличие этой «горелки», но и раскрыло её природу. Оказалось, она работает не равномерно, а импульсами.
Ритм глубин: суть нового открытия
Ключ к разгадке лежал в лаве. Учёные проанализировали химический состав более 130 образцов вулканических пород, извергнутых за последние 11 тысяч лет. Каждый такой образец — это химический «снимок» той мантии, из которой он родился. Анализируя концентрацию различных элементов, геохимики могут определить, на какой глубине и из какого источника образовалась магма.
И вот что они обнаружили. Мантия под Афаром неоднородна. Плюм подаёт вещество к поверхности не постоянным потоком, а отдельными «порциями» или пульсациями, причём каждая такая порция имеет свой уникальный химический «оттенок». Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи применили математическое моделирование. Они создали несколько виртуальных сценариев работы плюма и сравнили их с реальными данными, полученными из лавы. Модель пульсирующего плюма с меняющимся составом подошла идеально.
Неравномерный разрыв: почему скорость имеет значение
Но самое интересное началось, когда учёные сопоставили эти глубинные пульсации с тем, что происходит на поверхности. Дело в том, что части африканского разлома движутся с разной скоростью. Рифты Красного моря и Аденского залива расширяются относительно быстро — около 15 мм в год (примерно с той же скоростью растут ваши ногти). А вот Главный Эфиопский рифт куда медленнее — всего 5 мм в год.
Исследование показало, что эти скорости напрямую связаны с поведением плюма. Его пульсирующие потоки, достигнув нижней границы тектонических плит, устремляются туда, где кора тоньше и движется быстрее. Это как вода, которая всегда течёт по пути наименьшего сопротивления.
Что это значит на практике для вулканической активности? Выводы оказались довольно изящными и немного парадоксальными:
- В быстрых и тонких рифтах (Красное море) магма пополняется чаще. Это может приводить к более частым, но менее сильным извержениям — как будто кран постоянно подтекает.
- В медленных и толстых рифтах (Эфиопский рифт) магма накапливается дольше под мощной корой. Давление растёт, и извержения происходят реже, но могут быть гораздо более мощными и взрывными — как если бы вы долго трясли бутылку с газировкой перед тем, как её открыть.
Эти выводы отлично согласуются с полевыми наблюдениями: самые взрывные извержения действительно характерны для более «ленивого» Эфиопского рифта.
Океан будущего и уроки для настоящего
Это исследование — яркий пример того, как детальный анализ маленьких кусочков застывшей лавы позволяет реконструировать грандиозные процессы, происходящие в недрах планеты. Мы теперь лучше понимаем, что земная мантия — это не просто однородный кипящий котёл, а сложная динамическая система со своими ритмами и потоками.
Для жителей Восточной Африки это знание имеет прямое практическое значение, помогая точнее прогнозировать вулканические угрозы. А для всех нас это ещё одно напоминание о том, что планета, на которой мы живём, постоянно меняется. Изучая подземный пульс Африки, мы в замедленной съёмке наблюдаем рождение будущего океана и слышим отголоски тех самых сил, что миллиарды лет формировали облик нашего мира.
ИСТОЧНИК: https://www.ixbt.com/live/science
