Я. Жив
Марианская
впадина всасывает воду
В «Виртуальном мире» № 2 2017
года в статье «Оливиновый
термостат» была высказана гипотеза
о механизме термостатирования литосферы и, соответственно, климата. Отправной
точкой гипотезы послужило противоречие между таянием наземных многолетних
льдов (ожидаемым повышением уровня океана ~ на 40 см, соответственно, затоплением
низменных участков) и реальным увеличением площадей суши (добавилось 94
тыс. км2).
Согласно гипотезе об оливиновом термостате «лишняя»
вода как раз и уйдёт в этот термостат: если кора перегрета, перегрет и
её «оливиновый пояс». Оливин мантии и его включения – рингвудит и вадслеит
– поглощают воду из подземных резервуаров, теплопроводность пояса уменьшается,
растёт тепловое сопротивление, снижая тепловой поток, идущий к коре. Однако,
освобождаемое место может частично заполняться водой из надземного океана
через трещины на стыках тектонических плит в зонах субдукции.
Наблюдения
за сейсмической активностью вокруг Марианской впадины показали, что зона
субдукции (создавшая жёлоб) забирает в глубь Земли в четыре раза больше
воды, чем предполагалось ранее. Если эта тенденция применима к подобным
регионам по всему миру, то в глубокой мантии воды в три раза больше, чем
думали.
Марианская впадина
– это место встречи двух тектонических плит
– крошечной Марианской (Филиппинской) плиты и огромной Тихоокеанской.
Будучи более плотной и более старой, Тихоокеанская плита уходит под Марианскую,
что позволяет огромному количеству морской воды стекать в земную кору и
верхнюю мантию. При более высокой температуре и давлении на этой глубине
вода может быть заперта в породах нижней плиты в виде водных минералов,
которые затем погружаются глубже в мантию.
Разумеется, поглощение воды в Марианском жёлобе наиболее
заметно, но «оливиновый пояс» распространён
по всей верхней мантии, следовательно, процесс при соответствующих условиях
будет повсеместным.
Например, наблюдающееся в последние столетия понижение
уровня Каспия также может быть объяснено диффузией воды в оливиновый пояс
в сейсмическом районе Кавказа и вблизи него.
В таком случае Трансиранский канал, наряду с геополитическим
значением, приобретает и геофизический смысл.
Справочно: Оливин –
породообразующий минерал, магнезиально-железистый силикат с формулой (Mg,Fe)2[SiO4].
Своё название оливин получил в описаниях Ю. Валлериуса 1747 года. Образует
группу или ряд оливина. Содержание Fe и Mg варьирует между двумя конечными
членами непрерывного изоморфного ряда оливинов: форстеритом (Fo)
– Mg2[SiO4]
и фаялитом (Fa) – Fe2[SiO4].
Оливин слагает основные и ультраосновные магматические породы и очень широко
распространён в мантии. Оливин – типичный
глубинный высокотемпературный (температура плавления около 1400—1900 °C
при нормальном давлении, в зависимости от состава) минерал. Он распространён
во многих видах метеоритов – палласитах,
в мантийных породах, в магматических и высокотемпературных метаморфических
и метасоматических породах. Породообразующий минерал ультраосновных магматических
горных пород – оливинитов, дунитов
и др. Оливин является самым распространённым минералом мантии до глубин
около 400 км. На Земле часто встречается внутри вулканических бомб, в виде
вкраплений в базальтовую лаву и в железо-каменных метеоритах. При разрушении
вулкана морским прибоем иногда образуются пляжи из зелёного оливинового
песка. Оливин является одним из основных минералов лунного реголита (наряду
с пироксеном, анортитом и ильменитом). Содержание оливина в образце грунта,
доставленного японским космическим аппаратом Хаябуса с астероида Итокава
– 39 % (самый распространённый минерал в образце). Это один из самых
распространённых на Земле минералов. Синоним
– перидот. Прозрачную жёлто-зелёную до зелёной разновидность оливина,
являющуюся драгоценным камнем, принято называть хризолитом.
В оглавление