Учёные обнаружили два крупных разрыва в Аравийской тектонической плите под юго-восточным Ираном. Исследование, проведённое при участии специалистов Китайской академии наук, показывает, как океаническая субдукция в регионе переходит в столкновение континентов.
Два разных механизма разрыва
Часть Аравийской плиты состоит из плотной и тонкой базальтовой океанической породы. Когда-то она была дном древнего океана Неотетис и сейчас погружается под соседнюю плиту в зоне субдукции Макран.
Другая часть плиты имеет континентальное происхождение. Она толще, но менее плотная и по составу близка к граниту. Такая порода хуже погружается в мантию и при столкновении с препятствием образует горы. Различие между океаническим и континентальным участками создаёт напряжения, которые и приводят к разрыву плиты.
Исследователи выявили один горизонтальный разрыв в районе, где зона столкновения Загроса встречается с зоной субдукции Макран. Второй, меньший и расположенный ближе к поверхности, проходит у Макранского желоба. По мнению авторов, его возникновение в большей степени связано с движением плит, чем с различиями между типами пород.
Следы в сейсмических данных
Чтобы изучить структуру глубоко под землёй, учёные использовали данные 69 сейсмических станций. Они анализировали записи колебаний, вызванных удалёнными землетрясениями, за период с марта 2017 года по сентябрь 2018 года. Скорость распространения этих колебаний зависит от температуры и плотности пород, что позволяет восстановить картину процессов внутри плиты.
По результатам анализа, океаническая литосфера в зоне Макран погружается на глубину не менее 450 километров. В зоне столкновения Загроса континентальная литосфера опускается не глубже 300 километров, из-за чего формируется разрыв и отделение части плиты. Второй разрыв, вероятно, начался у стыка Макранского желоба и трансформной границы и постепенно распространяется к югу, тогда как континентальная плита движется на север.
Разрывы могут соединиться
Модели показывают, что оба разрыва развиваются уже несколько миллионов лет и со временем могут встретиться. По мере их продвижения расположенный между ними участок границы океанической и континентальной пород постепенно исчезает, что в итоге может привести к объединению разрывов.
Учёным ещё предстоит выяснить, как сами разрывы и их возможное соединение повлияют на вулканическую активность в регионе. По данным исследования, горячая магма уже заполняет некоторые пустоты, образовавшиеся из-за разрушения плиты.
Наблюдаемая картина даёт редкую возможность изучить поздние этапы исчезновения океана Неотетис. Этот процесс относится к циклу Уилсона — геологической последовательности, в которой океаны формируются, расширяются, а затем исчезают из-за движения тектонических плит. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
