Геологи роз'яснили руйнування одного з найдавніших кратонів Землі.

Зміни в межах кратонів не реєструвалися: для них нехарактерні вулканічна та сейсмічна активність, розломи або утворення гірських порід. Більше того, протягом усієї геологічної історії Землі ці потужні, глибинні блоки збиралися в суперконтиненти та «розпливалися» по поверхні, залишаючись при цьому стабільними та холодними.

Один з найдавніших фундаментів континентальної кори, однак, виявився підданий руйнуванню. Про це міжнародна дослідницька група повідомила в статті, опублікованій в журналі Nature Geoscience, після вивчення ознак витончення літосфери та значної деформації Північно-Китайського кратону з початку мезозойської ери (тобто за останні 200 мільйонів років).

Команда під керівництвом Шаофена Лю (Shaofeng Liu) з Китайського університету геонаук проаналізувала дані про рух мантії та літосфери за допомогою комп'ютерного моделювання, після чого об'єднала їх з великим масивом геологічних, геохімічних та геофізичних даних. Це дозволило вченим зрозуміти, як процеси в глибинах Землі впливають на її поверхневі структури.

Для наочності результатів команда створила відео, яке ілюструє динаміку моделі та її наслідки. Дослідники також пояснили механізм, за допомогою якого субдукція (занурення однієї літосферної плити під іншу) плоскої океанічної плити Ізанагі та її подальше відступлення могли призвести до витончення та деформації кратону.

Команда розділила процес деформації Північно-Китайського кратону на дві основні фази, які відбувалися протягом кількох десятків мільйонів років. Перша призвела до субдукції Ізанагі під Євразійську плиту, але замість того, щоб просуватися глибше в мантію, вона вирівнялася і почала рухатися паралельно континентальній плиті. Це призвело до скорочення та потовщення літосфери і подальшого утворення гірського хребта Тайханьшань на північному сході КНР.

Потім Ізанагі почала відступати (друга фаза), просуваючись глибше в зворотному напрямку. Це стало причиною розтягування літосфери та її подальшого витончення приблизно на 26 відсотків. Процес також сприяв нагріванню та ерозії підстави кратону і супроводжувався магматичною активністю.

Геологи також повідомили про кілька епізодів розтягування земної кори, які почалися приблизно 136 мільйонів років тому, але були перервані стисненням в пізньому крейдяному періоді (приблизно 93-80 мільйонів років тому). Після цього розтягування відновилося і триває до сьогодні, сприяючи руйнуванню кратону.

Таким чином, обидві фази та наступні процеси призвели до значних змін у топографії регіону, які відобразилися в осадкових басейнах та на формуванні нових геологічних структур. Швидке відступлення плити Ізанагі поряд зі змінами, які відбувалися на глибині приблизно 660 кілометрів, зіграли ключову роль у трансформації Північно-Китайського кратону.

Команда зазначила, що розроблена ними модель відповідає еволюції поверхні та сучасній структурі літосферних плит. Отримані результати також значно розширюють знання вчених про динаміку Землі та мають практичне значення. Справа в тому, що деформація літосфери впливає на формування корисних копалин і може допомогти в прогнозуванні сейсмічної активності.