Земная кора под Италией «расстегивается»: разгадка аномалии Апеннин
Новое исследование ученых под руководством Стефано Тавани из Флорентийского университета, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, объясняет давнюю загадку Апеннинских гор, составляющих хребет Итальянского полуострова: земная кора под Италией буквально «расстегивается» подобно застежке-молнии.
Тектонический парадокс Италии
Апеннины, растянувшиеся на 1200 километров, долго ставили геологов в тупик. Как и большинство горных систем, они возникли из-за столкновения тектонических плит. Однако около двух миллионов лет назад привычный сценарий изменился. Тектоническое сжатие замедлилось, но деформация хребта продолжилась странным образом: кора вдоль хребта растягивается, а на внешнем крае одновременно сжимается. В итоге одни участки региона поднимаются, другие — опускаются, а землетрясения по разные стороны хребта фиксируют противоположные процессы.
Этот парадокс ученые объяснили процессом деламинации — отслоения. Плотная нижняя кора и прилегающая к ней литосфера отделяются от верхней коры и погружаются в мантию. Под Апеннинами это отслоение происходит не везде одновременно. Как и у обычной застежки-молнии, у процесса есть движущийся фронт — «шарнир». Эта точка излома медленно мигрирует под Италией в направлении Адриатического форланда (в геологии так называют стабильную тектоническую платформу, расположенную перед фронтом растущих гор; когда две плиты сталкиваются, одна сминается в складки (так образуются горы), а вторая (форланд) служит прочным основанием, под которое или на которое смещаются эти горные массы).
Механизм «эффекта гармошки»
Чтобы доказать свою гипотезу, команда Тавани объединила данные многолетних GPS-измерений, спутниковых радаров и сейсмической активности с картами границы Мохоровичича (Мохо) — области между земной корой и мантией.
На протяжении более 500 километров под Апеннинами исследователи обнаружили зону, где кора буквально удвоена: Мохо со стороны Тирренского моря накладывается на Мохо со стороны Адриатики. Это и есть место, где нижняя кора отслаивается, подобно клейкой ленте, которую отрывают от поверхности.
Инструментальные наблюдения подтвердили эту модель. Позади фронта отслоения земная кора растягивается со скоростью около 4 мм в год, а впереди него — сжимается со скоростью порядка 2 мм в год. Авторы работы называют это «деформацией гармошки»: горный пояс расширяется изнутри, одновременно укорачиваясь на своем внешнем фронте.
Земная кора на пружине
До «шарнира» нижняя кора тянет верхние слои вниз. Но как только застежка-молния расстегивается и нижние тяжелые слои отрываются, нагрузка исчезает. Оставшаяся легкая кора распрямляется и устремляется вверх, поскольку под ней оказывается более плавучая мантия. Это приводит к растяжению позади фронта, в то время как впереди него кора все еще испытывает сжатие и проседание.
Ученые признают, что их модель намеренно упрощена и структуру мантии под Апеннинами еще предстоит уточнить. Тем не менее, данное открытие — редкий подарок для науки. Впервые геологам удалось зафиксировать миграцию зоны отслоения литосферы в режиме реального времени.
