В США обнаружены уникальные горы, растущие вниз верхушками

Американские ученые представили самое подробное на сегодня описание таинственного региона планеты - нижней части Южной Калифорнии. Обратная сторона литосферной плиты оказалась удивительно похожей на ту, которой континент повернут к нам. На исследованном участке, который охватывает 120 тыс. км², обнаружена резкая вариативность толщины в диапазоне 30 км (в некоторых местах происходит резкое ''истончение'' - со 100 км до 40). Иными словами, тамошние горы, растущие вниз верхушками, чрезвычайно круты.

Под твердой литосферой лежит астеносфера - слой более горячей и гибкой породы. Одна из самых больших проблем геологии заключается в определении границы между ними. Исследователи применили сравнительно новую технологию, которая сродни методам медицинской визуализации человеческого организма: был прослежен путь энергии, произведенной далекими землетрясениями.

Точно так же изучается подбрюшье континентов по всему миру. Одна из причин, почему эта работа была сосредоточена на Южной Калифорнии, заключается в том, что это область активного континентального рифтогенеза - длительного процесса, который разрывает материки на части. К тому же регион переполнен датчиками.
Ученых особенно интересовал район, известный как Солтонская впадина: эта территория к северу от Калифорнийского залива образовалась миллионы лет назад, когда полуостров Калифорния отделился от Североамериканского материка. Именно под такими областями рифтогенеза литосфера наиболее тонка.

Самая высокая точка на Земле - вершина горы Джомолунгма (она же Эверест, Сагарматха) находится на высоте 8846 м над уровнем моря. Самая низкая точка на Земле находится на дне Марианского желоба на глубине 11022 м от уровня моря (длина желоба 1340 км). Получается, что максимальный перепад высот составляет 19868 м, т.е. около 20 км. Это примерно в 300 раз меньше радиуса земного шара. Казалось бы, совсем немного. Однако благодаря именно неровностям планеты на ней есть континенты (материки) и острова, возвышающиеся над поверхностью Мирового океана.

Кроме Альпийско-Гималайского пояса, на земных континентах есть еще одна грандиозная горная цепь. Она протянулась с севера на юг вдоль восточного побережья Тихого океана. Это Кордильеры Северной Америки и Анды Южной Америки. Вдоль западного побережья Тихого океана тоже протянулись горные системы, но их картина более сложна.

Мы уже знаем, что при встречном движении двух литосферных плит одна из них может пододвигаться под другую, затягиваться на глубину и погружаться в мантию - всё это называют субдукцией. Если сходятся континентальная и океаническая литосферные плиты, то вниз всегда уходит океаническая, потому что она тяжелее и, плавая на астеносфере, погружена в неё глубже. Такие зоны субдукции наклонены под континент. Если же сходятся две океанические плиты, то вниз уходит более древняя из них, поскольку она толще и тяжелее.

Погружение океанической литосферы начинается в глубоководном жёлобе. Сначала погружающаяся литосферная плита уходит вниз полого, под небольшим углом к горизонтали (10-35°). Перемещаясь на глубину, породы испытывают всё большее давление и уплотняются. Океаническая плита начинает тонуть в астеносфере, перегибается и следует вниз под крутым углом, иногда почти вертикально. Наконец, опустившись до более плотной нижней мантии (на глубину около 670 км), она направляется более полого, а затем почти горизонтально.

Иногда там, где сходятся лито-сферные плиты, сталкиваются два континента - это, как мы уже знаем, называют коллизией. При коллизии лёгкая гранитная ''облицовка'' континентальных лито-сферных плит не поддается заталкиванию и затягиванию в мантию. Она слишком плавучая, чтобы погрузиться в астеносферу, и поэтому отслаивается отдельными огромными пластинами, которые нагромождаются у поверхности в виде горных сооружений. Самый яркий пример такого горообразования - поднятие цепи Гималаев и Тибетского нагорья в ходе столкновения Индостана с южным краем Евразиатского континента. Это поднятие началось 45-50 млн лет назад и продолжается поныне. Близ поверхности земли "скучиваются" легкие породы верхов континентальной литосферы, а вся остальная, нижняя тяжелая её часть в это же время круто погружается в астеносферу почти так же, как это происходит при субдукции.