Земная кора под Италией «расстегивается как молния» — ученые

Ученые давно наблюдают необычное поведение земной коры под Апеннинами. Она растягивается вдоль Апеннинского хребта, но по внешнему краю – сжимается. Одни участки региона поднимаются, другие — опускаются. По разные стороны хребта происходят землетрясения, которые также свидетельствуют о противоречивых процессах.

Теперь геологи под руководством Стефано Тавани из Флорентийского университета заявили о том, что нашли разгадку. Процессы, которые происходят здесь, напоминают расстегивание застежки-молнии, в результате чего формируются необычные геологические структуры на поверхности, сообщает Science Alert.

Этот процесс называют деламинацией: плотные нижние слои земной коры вместе с прилегающей частью литосферы отделяются от вышележащих слоев и погружаются в мантию. По мнению Тавани и его коллег, под Апеннинами этот процесс протекает не повсеместно и одновременно; подобно движению бегунка на застежке-молнии, он имеет четко выраженный фронт (так называемую линию перегиба), где происходит отделение слоев, и этот фронт медленно перемещается под территорией Италии в сторону Адриатического форланда.

Апеннины протянулись примерно на 1200 километров вдоль всего Апеннинского полуострова, долгое время они оставались загадкой для геологов. Как и многие другие горные системы, Апеннины сформировались в результате столкновения тектонических плит: на протяжении миллионов лет они сжимали, сминали и утолщали земную кору, создавая высокие горные пики.

Но тектонические процессы под Италией не ограничивались лишь таким сжатием. По мере того как погружающаяся в мантию плита постепенно отступала, земная кора позади растущего горного хребта растягивалась, что привело к образованию Тирренского моря.

В результате Апеннины оказались в необычном положении: в то время как внешний край горной системы продолжал испытывать сжатие, кора в глубине массива подвергалась растяжению.

На протяжении миллионов лет эти разнонаправленные процессы были частью единой тектонической системы. В период примерно от 10 до двух миллионов лет назад сокращение земной коры в центральной части Апеннин (на величину около 100 километров) сопровождалось сопоставимым по масштабу растяжением в расположенном позади них Тирренском регионе.

Ранее подобное поведение объясняли механизмом «отката плиты» — отступлением погружающейся плиты, которое приводило к растяжению коры позади горного фронта, в то время как восточнее продолжалось сжатие.

Но два миллиона лет назад все изменилось. Основная фаза растяжения, приведшая к образованию Тирренского моря, завершилась, а темпы сокращения коры вдоль фронта Апеннин впоследствии резко снизились. Тем не менее, парадоксальная деформация горной цепи продолжалась.

В ходе исследования ученые сопоставили разнородные данные о горном массиве: от результатов многолетних сейсмических и GPS-измерений до спутниковых радиолокационных наблюдений и карт границы между земной корой и мантией — области, которую часто называют «Мохо» (сокращение от «граница Мохоровичича»). В результате они обнаружили закономерность: различные виды деформаций, по-видимому, были сосредоточены вокруг одной и той же структуры, залегающей глубоко под Апеннинами.

На протяжении более 500 километров вдоль горного хребта исследователи обнаружили зону, где поверхность Мохо со стороны Тирренского моря перекрывается с поверхностью Мохо со стороны Адриатического моря.

Ученые считают, что это место, где происходит отслоение нижней части земной коры — своего рода «фронт расслоения», подобный точке, в которой клейкая лента отделяется от поверхности, когда ее отклеивают. Сейсмическая активность также концентрируется вокруг этой зоны. Позади фронта и над ним механизмы землетрясений в основном указывают на растяжение коры, тогда как впереди преобладают признаки сжатия. Исследователи характеризуют этот процесс как деформацию «по типу гармошки»: горный пояс растягивается изнутри, одновременно сокращаясь по фронту.

Напомним, ученые из США и Испании зафиксировали 500 глубинных землетрясений под Антарктидой и пытаются понять, почему они происходят.