Порода из Папуа — Новой Гвинеи оказалась значительно горячее ожидаемого на раннем этапе погружения в недра Земли. Это наблюдение заставило ученых пересмотреть существующие представления о температуре в зонах субдукции, где одна тектоническая плита погружается под другую. Такие области связаны с землетрясениями и вулканической активностью, а также участвуют в долгосрочном круговороте углерода.
Исследователи установили, что около четырех миллионов лет назад образец опустился минимум на 90 километров. Международная группа под руководством ученых Гёттингенского университета изучила эклогит — красно-зеленую породу, формирующуюся под очень высоким давлением. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Geoscience, о них сообщает SciTechDaily.
В минералах породы обнаружили микроскопические включения коэсита — минерала, который образуется только при исключительно высоком давлении. Эти данные подтвердили, что образец достиг глубины не менее 90 километров и нагрелся примерно до 800 градусов Цельсия. При этом на глубине около 45 километров его температура уже составляла около 700 градусов, то есть была лишь на 100 градусов ниже показателя, зафиксированного значительно глубже.
Полученная последовательность не соответствует распространенным моделям субдукции. В верхней части пути порода находилась в необычно горячих условиях, тогда как на большей глубине ее температура была относительно ниже для такого расстояния от поверхности. Ученые впервые настолько отчетливо проследили переход от горячего режима к сравнительно холодному непосредственно по истории одного образца.
Одним из возможных объяснений исследователи считают нагрев пород из-за напряжения и трения при движении плит. Другой вариант связан с тем, что зона субдукции могла быть слишком молодой и еще не успела остыть до ожидаемых значений, причем оба процесса могли действовать одновременно. Более точные сведения о температуре в таких областях помогут лучше понять их влияние на землетрясения, вулканизм и перемещение химических веществ, включая углерод, в течение геологического времени.