CP v2

Tag: Žemės pluta

  • Afrikos skilimas gali vykti sparčiau: Turkana riftas pasiekė kritinę ribą, teigia mokslininkai

    Rytų Afrikoje vykstantis žemyninės plutos tempimas, dėl kurio ilgainiui gali atsiverti naujas vandenynas, kai kuriose vietose gali būti pažengęs labiau, nei manyta anksčiau. Naujausi tyrėjų vertinimai rodo, kad Turkana riftas, kertantis Keniją ir Etiopiją, artėja prie būsenos, kai tolesnis žemės plutos plonėjimas tampa savotiškai savaime paspartėjančiu procesu.

    Geologai seniai aiškina, kad Rytų Afrikos rifto sistema yra viena ryškiausių vietų pasaulyje, kur žemynas lėtai skyla į dvi dalis. Tai nėra staigus įvykis, o milijonus metų trunkanti tektoninių plokščių dinamika, kurią lydi žemės drebėjimai, vulkanizmas ir ilgi, įdubomis virtę lūžiai.

    Analizuodami anksčiau sukauptus seisminius duomenis, mokslininkai nustatė, kad Turkana rifto zonoje žemyninės plutos storis kai kur siekia apie 13 kilometrų. Palyginimui, gretimuose regionuose jis gali viršyti 35 kilometrus, o toks kontrastas laikomas svarbiu rodikliu, jog lūžio zona yra stipriai susilpnėjusi.

    Geodinamikos modeliuose dažnai akcentuojama riba, kai pluta suplonėja iki maždaug 15 kilometrų: tuomet ji tampa lengviau perskeliama, o įtrūkius gali aktyviau maitinti iš gelmių kylanti karšta medžiaga ir magma. Būtent todėl Turkana rifto rezultatai interpretuojami kaip ženklas, kad regione gali būti prasidėjęs naujas rifto vystymosi etapas.

    „Kai pluta pasiekia kritinį plonį, deformacijos gali vykti lengviau, o lūžio sistema ima sparčiau „įsivažiuoti““, – teigia tyrėjų apibendrinimas, remiantis publikuotomis analizėmis.

    Ilgalaikėje perspektyvoje scenarijus būtų toks: pluta toliau plonėja, magma iš gelmių prasiveržia ir stingdama pamažu formuoja naują, labiau vandenyninei plutai būdingą pagrindą. Geologiniu masteliu tai gali reikšti, kad po kelių milijonų metų į atsiveriantį duburį potencialiai galėtų įsiskverbti Indijos vandenyno vandenys ir pradėti formuotis naujas baseinas.

    Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad net jei procesas vietomis spartėja, tai nereiškia artėjančio „greito“ žemyno perskilimo žmonių gyvenimo trukmės mastu. Žemynų skilimas yra lėtas, o konkrečių etapų greitis priklauso nuo daugelio veiksnių: plutos sudėties, šiluminio režimo, mantijos srautų ir tektoninių jėgų pasiskirstymo.

    Turkana įduba svarbi ir ne vien geologams. Tai vienas reikšmingiausių pasaulio regionų, kuriame rasta daug ankstyvųjų žmonių protėvių fosilijų, todėl vietovė neretai vadinama žmogaus evoliucijos tyrimų centru.

    Įdomu tai, kad naujesnės geologinės interpretacijos kelia klausimą, ar išskirtinis fosilijų gausumas susijęs tik su istoriniu regiono vaidmeniu, ar ir su aplinkos sąlygomis, kurias sukūrė pati rifto raida. Tyrėjai sieja plutos plonėjimą su intensyvesniu nuogulų kaupimusi prieš maždaug 4 milijonus metų, o nuogulos, kaip žinoma, gali tapti ypač palankia terpe palaikams išlikti.

  • Mokslininkai įspėja: po Italija pluta tarsi atsisega – kas vyksta Apeninuose?

    Mokslininkai įspėja: po Italija pluta tarsi atsisega – kas vyksta Apeninuose?

    Po Italija vykstantys procesai geologams primena lėtą užtrauktuko atsisegimą: dalis Žemės plutos ir viršutinės mantijos tarsi atsiskiria ir grimzta gilyn. Naujas tyrimas rodo, kad toks mechanizmas gali paaiškinti, kodėl Apeninuose vienu metu fiksuojamas ir tempimas, ir suspaudimas.

    Apeninų kalnų grandinė driekiasi maždaug 1 200 kilometrų per visą Italijos pusiasalį ir ilgą laiką laikyta geologine mįsle. Kalnai susiformavo dėl plokščių susidūrimo, tačiau vėliau regione pradėjo ryškėti priešingi judesiai: vienur pluta plonėja ir plečiasi, kitur toliau stumiama ir raukšlėjama.

    Kas yra delaminacija?

    Tyrimo autoriai šį reiškinį sieja su delaminacija, kai tankesnė apatinė plutos dalis kartu su litosferos „šaknimi“ atsiplėšia nuo viršutinės plutos. Atsiskyręs blokas grimzta į mantiją, o viršuje likusi pluta, netekusi svorio, gali kilti ir deformuotis.

    Pasak mokslininkų, po Apeninais delaminacija nevyksta visur vienodai: yra aktyvus „lankstas“, kuriame atsiskyrimas šiuo metu intensyviausias. Šis frontas, kaip teigiama, pamažu migruoja Adrijos jūros pusės link, todėl vienose vietose vyrauja tempimas, o kitose dar dominuoja suspaudimas.

    Ką rodo žemės drebėjimai ir GPS?

    Analizei sujungti keli nepriklausomi duomenų šaltiniai: žemės drebėjimų mechanizmų sprendiniai, GPS stočių matavimai, palydovinio radaro stebėsena ir plutos bei mantijos ribos žemėlapiai. Būtent ši riba, vadinama Mohorovičiaus diskontinuitetu, leidžia spręsti, kur pluta storesnė, o kur struktūra „dvigubėja“.

    Tyrėjai nurodo, kad maždaug 500 kilometrų ilgio ruože matomas persidengimas tarp Tirėnų pusės ir Adrijos pusės Moho ribų. Tai interpretuojama kaip zona, kur apatinė pluta atsisluoksniuoja, o viršuje esanti pluta patiria skirtingas deformacijas priklausomai nuo to, ar ji yra „už“ fronto, ar „prieš“ jį.

    GPS matavimai, kuriuos aptaria autoriai, leidžia įvertinti judesių greitį: per kalnų juostą fiksuojamas kelių milimetrų per metus tempimas, o išorinėje fronto dalyje dalį šio judesio kompensuoja suspaudimas. Tokia kombinacija sukuria vadinamąją akordeono deformaciją, kai kalnų masyvas viduje plečiasi, bet pakraštyje dar trumpėja.

    Kodėl tai svarbu Italijai?

    Italija yra viena seismiškai aktyviausių Europos šalių, todėl geresnis giliųjų procesų supratimas svarbus ir rizikos vertinimui. Delaminacija pati savaime nereiškia staigaus lūžio, tačiau ji gali keisti įtampų pasiskirstymą, paviršiaus kilimą ar sėdimą ir ilgainiui lemti, kur dažniau kaupiasi deformacijos.

    Mokslininkai pabrėžia, kad siūlomas modelis yra supaprastintas ir neatsako į visus klausimus apie plokščių geometriją po Apeninais. Vis dėlto tyrimas išskirtinis tuo, kad bando aprašyti realiu laiku vykstantį, šonine kryptimi migruojantį delaminacijos frontą, paremtą geodeziniais ir seismologiniais stebėjimais.

    Darbas publikuotas žurnale „Communications Earth & Environment“, o jo autoriai teigia, kad ateityje reikės sudėtingesnių skaitinių modelių ir tankesnių matavimų tinklų. Tokie tyrimai padeda tiksliau paaiškinti, kodėl Apeninų regione vienu metu egzistuoja, atrodytų, vienas kitam prieštaraujantys tektoniniai procesai.

  • Rytų Afrikoje žemynas skyla greičiau nei manyta: pluta vietomis suplonėjo iki 13 km

    Rytų Afrikoje vykstantis žemyno skilimas, mokslininkų vertinimu, kai kuriose zonose yra pažengęs labiau, nei rodė ankstesni modeliai. Nauji geofiziniai duomenys iš Turkano įdubos, esančios Rytų Afrikos rifto sistemoje, leidžia manyti, kad žemės pluta čia suplonėjusi iki kritinių reikšmių.

    Ši riftų sistema driekiasi per Etiopiją ir Keniją bei yra viena aktyviausių žemyninės plutos tempimo zonų pasaulyje. Ji formuojasi ten, kur tektoninės plokštės pamažu tolsta viena nuo kitos, o žemyninė pluta ilgainiui silpnėja, trūkinėja ir leidžiasi.

    Tyrime, publikuotame Nature Communications, nurodoma, kad rifto centre plutos storis siekia apie 13 kilometrų, kai aplinkinėse teritorijose jis viršija 35 kilometrus. Toks kontrastas yra aiškus signalas, kad tempimo procesai rifo ašyje koncentruojasi ir pluta ten artėja prie būsenos, kai ji gali pradėti elgtis labiau kaip vandenyninė nei žemyninė.

    Mokslininkai aiškina, kad plutos plonėjimas yra natūrali riftų raidos dalis, tačiau tokie skaičiai rodo labiau pažengusį etapą, nei dažnai įsivaizduojama visuomenėje. Kitaip tariant, skilimas nėra vien paviršinės įtrūkos ar pavieniai žemės drebėjimai, o ilgalaikė struktūrinė žemyno pertvarka.

    Rytų Afrikos regione Afrikos ir Somalio plokštės tolsta maždaug kelių milimetrų per metus greičiu, o pats skilimo procesas tęsiasi dešimtis milijonų metų. Nors tempai žmogaus gyvenimo masteliu atrodo menki, geologiniu požiūriu tai nuoseklus ir stabilus mechanizmas.

    Tyrėjai pažymi, kad rifto aktyvumą gali stiprinti ir magmos judėjimas bei vulkanizmas, nes karšta mantijos medžiaga iš apačios silpnina plutą ir palengvina jos tempimą. Dėl to kai kuriose vietose skilimas gali progresuoti sparčiau, nei prognozuota remiantis bendresniais modeliais.

    Vienas iš dažniausiai aptariamų Rytų Afrikos rifto sistemos raidos scenarijų yra vadinamoji okeanizacija, kai gilesnės įtrūkos pradeda pildytis magma, susiformuoja naujas vandenyno dugnui būdingas plutos tipas, o vėliau į žemumas gali įsiveržti vanduo. Tai reikštų, kad Rytų Afrika ilgainiui galėtų atsiskirti nuo likusios žemyno dalies.

    Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad tai milijonų metų perspektyvos procesas, o ne artimiausių dešimtmečių lūžis. Didesnė praktinė reikšmė šiandien yra regiono seisminis ir vulkaninis aktyvumas, nes riftų zonose dažniau fiksuojami žemės drebėjimai, deformacijos ir su magmos judėjimu susiję reiškiniai.

    Turkanos regionas plačiai žinomas ir dėl paleoantropologinių radinių, čia aptikta daug homininų fosilijų. Nauji geologiniai vertinimai papildo šį vaizdą: reljefo sėdimas ir nuosėdų kaupimasis riftų įdubose gali sudaryti palankesnes sąlygas palaikams išlikti, todėl radinių gausa nebūtinai reiškia išskirtinai intensyvią žmonių evoliucijos veiklą vien šioje vietoje.

    Toks požiūris nekeičia Turkanos reikšmės, bet padeda tiksliau suprasti, kodėl būtent čia susiformavo palankus „archyvas“ seniesiems kaulams ir akmens įrankiams. Kitaip tariant, kai kuriais atvejais svarbu ne tik tai, kas vyko praeityje, bet ir tai, kaip geologija padėjo tai išsaugoti iki mūsų dienų.

  • Rytų Afrika pamažu skyla: mokslininkai aiškina, kur gali formuotis naujas vandenynas

    Rytų Afrikoje vykstantys tektoniniai procesai pamažu stumia žemyną link didelių pokyčių: regionas ilgainiui gali skilti į dvi dalis, o skilimo vietoje susiformuotų naujas vandenynas. Mokslininkai pabrėžia, kad tai nėra staigus įvykis, o milijonus metų trunkantis procesas, kurį šiandien galima stebėti iš geologinių požymių.

    Pagrindinė zona siejama su Rytų Afrikos rifto sistema, besitęsiančia nuo Afaro srities šiaurėje iki Mozambiko pietuose. Ši sistema apima daug lūžių ir įdubų, o aktyviausiose vietose žemės pluta tempiasi, plonėja ir yra veikiama mantijos šilumos srautų.

    Vienas ryškiausių pavyzdžių aptariamas Turkana įdubos apylinkėse, kur, kaip nurodo tyrėjai, plutos storis kai kuriose vietose gali būti smarkiai sumažėjęs. Tai svarbu todėl, kad plonesnė pluta lengviau skyla, o ilgainiui tokiuose ruožuose didėja vulkanizmo ir seisminio aktyvumo tikimybė.

    Mokslininkų vertinimu, Afrikos ir Somalio tektoninės plokštės šiame regione tolsta viena nuo kitos maždaug 4,7 milimetro per metus greičiu. Žmogaus gyvenimo masteliu tai beveik nepastebima, tačiau geologiniu laiku toks judėjimas reiškia nuoseklų rifto plėtimąsi ir vis gilesnės įdubos formavimąsi.

    Ilgalaikė tokio proceso kryptis vadinama okeanizacija: kai pluta tiek suplonėja, kad į plyšius ima veržtis magma, o vėliau naujai susiformavęs dugnas ima priminti vandenyninę plutą. Tokiais atvejais rifto slėnis palaipsniui gali būti užliejamas vandeniu, o galiausiai atsirastų naujas vandenynas, panašiai kaip kadaise formavosi Raudonoji jūra.

    Geologai pabrėžia, kad net jei rifto zonoje fiksuojama pažengusi plutos deformacija, tai nereiškia artimo, greito žemyno skilimo. Lūžiai gali aktyvėti epizodiškai, kai kuriuose ruožuose procesas sulėtėja ar persiskirsto, o bendras vaizdas priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant magmos judėjimą ir regioninę tektoninę įtampą.

    Rytų Afrikos riftas yra vienas svarbiausių „gyvų“ žemyninio skilimo pavyzdžių pasaulyje, todėl jis intensyviai tiriamas pasitelkiant palydovinę geodeziją, seisminius matavimus ir geologinius žemėlapius. Šie duomenys leidžia tiksliau vertinti, kuriose vietose pluta plonėja sparčiausiai ir kaip laikui bėgant kinta įtampų laukai, lemiantys lūžių raidą.