Невидимая подушка под Бермудами: 20 км пород удерживают дно Атлантики

Под Бермудскими островами, которые и без того окружены легендами, нашли куда более реальную загадку — геологическую. Геологи выявили необычный слой пород толщиной около 20 км прямо под океанической корой, внутри плиты, на которой стоят острова.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Роботизированная лаборатория для геологических исследований

Для океанических островов такая "прокладка" выглядит нестандартно и почти вдвое толще типичных аналогов, а её существование может объяснить, почему Бермудское поднятие на дне Атлантики не "осело" со временем. Об этом говорится в статье в Geophysical Research Letters.

Что именно нашли под Бермудами

В классической схеме строения океанической литосферы под корой обычно ожидают мантию. Но в районе Бермуд, как показали данные, между корой и "обычной" литосферной мантией присутствует дополнительный толстый слой с пониженной плотностью. Он тянется примерно на 20 км и выглядит как массив, "подложенный" под кору (в геологии это часто описывают термином underplating — подстилающее внедрение материала). 

Сама по себе такая "лишняя" прослойка важна не только как редкость на карте Земли. Она меняет представление о том, за счёт чего держится рельеф: если слой действительно менее плотный, то он может работать как плавучая "подушка", поддерживая приподнятое дно океана. В статье в GRL прямо обсуждается, что подобная масса могла заменить часть литосферной мантии и тем самым дать дополнительную плавучесть. 

Почему Бермуды "торчат" над Атлантикой, хотя вулкан давно замолчал

Бермуды расположены на океаническом поднятии: местами дно океана здесь выше окружающих областей. Обычно подобные структуры связывают с горячими точками в мантии: поднимающийся горячий материал подпитывает вулканизм и "вздувает" океаническое дно. Но есть проблема — на Бермудах нет признаков современной вулканической активности, а последняя известная активная фаза завершилась десятки миллионов лет назад (в публикациях фигурирует интервал порядка 30-35 млн лет). 

И вот тут новая находка становится ключом: авторы предполагают, что во время древнего вулканизма мантийный материал мог внедриться в основание коры и там застыть. Если внедрение получилось крупным и сравнительно "лёгким" по плотности, оно способно поддерживать поднятие и спустя миллионы лет, даже без продолжающихся извержений. В пересказах результатов это описывают как эффект "плота", который приподнимает дно примерно на сотни метров.

Как это удалось увидеть, не буря скважины на 50 километров

Исследователи опирались на записи сейсмической станции на Бермудах. Идея в том, что сильные землетрясения по всему миру запускают волны, которые проходят через разные слои Земли, а на границах сред меняют скорость и характер распространения. Анализируя такие "переломы" сигналов, можно восстановить структуру пород под станцией на десятки километров вниз.

При чём здесь древняя Земля и углерод из глубин

Отдельный слой обсуждений связан с тем, что "бермудский" вулканизм может отличаться от привычных горячих точек Тихого океана. Геолог Сара Мацца (Smith College), которая не участвовала в сейсмическом исследовании, обращает внимание на геохимию местных лав: низкое содержание кремнезёма и признаки участия углеродсодержащих источников.

В её работе по изотопам цинка на материалах с Бермуд поднимается тема углерода, который мог быть связан с глубинными резервуарами мантии и древними процессами, уходящими корнями во времена формирования и распада Пангея. 

Сравнение гипотез: "горячая точка" против "подстилающего слоя"

Классическая модель для океанических островов — мантийный плюм или горячая точка: она даёт вулканизм и временное поднятие дна, которое обычно уменьшается, когда плита уезжает от источника тепла. Бермуды не очень вписываются в эту схему: активность давно затихла, а поднятие заметно до сих пор. 

Альтернатива, которую усиливает новая находка, — механическая поддержка рельефа за счёт более лёгкого слоя, внедрённого под кору во время древних извержений. В таком варианте рельеф держится не потому, что "снизу всё ещё горячо", а потому что под корой лежит устойчивый массив с подходящей плотностью и толщиной. 

Плюсы и минусы открытия для науки и практики

Это исследование не меняет жизнь туристов на пляже, но меняет карту вопросов для геологии и сейсмологии. Оно показывает, что внутри океанических плит могут существовать "нестандартные" конструкции, которые долго влияют на форму океанского дна.

• Плюсы: появляется объяснение, почему Бермудское поднятие сохраняется без современного вулканизма; уточняется роль подстилающих внедрений в формировании рельефа; открывается новый способ искать "аномалии" под океаническими островами по сейсмическим данным. 
• Минусы: происхождение слоя пока не доказано напрямую бурением; выводы зависят от интерпретации сейсмических границ и моделей плотности; остаётся вопрос, уникальны ли Бермуды или подобные структуры просто редко измеряли. 

Популярные вопросы о загадочном слое под Бермудскими островами

Что значит "дополнительный слой" под океанической корой?

Это массив пород под корой, который обычно не выделяют как отдельную толстую прослойку в океанической литосфере. Под Бермудами он достигает примерно 20 км. 

Почему это важно, если вулканизм там давно закончился?

Потому что слой может поддерживать рельеф океанического дна без текущих извержений — за счёт толщины и пониженной плотности. 

Это подтверждает существование "аномалий" Бермудского треугольника?

Нет. Речь о геологии и структуре литосферы, а не о "таинственных исчезновениях". Сами популярные истории о треугольнике часто считаются преувеличенными. 

Могут ли похожие слои быть под другими островами?

Авторы как раз планируют сравнения с другими островными районами, чтобы понять, уникальны ли Бермуды или это редкий, но повторяющийся тип строения.