Известно, что образование новой литосферы в срединно-океанических хребтах сопровождается активной сейсмичностью, «хрустом», который регистрируют сейсмостанции, расположенные по всему миру. Однако по удаленным приборам невозможно определять точное положение землетрясений и их глубину. Поэтому для точного определения параметров таких землетрясений требуется устанавливать сейсмостанции на дне океана непосредственно в районе хребта, что является весьма сложной технической задачей.
По словам ученого, при изучении процесса рождения новой литосферы в срединно-океанических хребтах особняком стоят так называемые ультра-медленные хребты, где скорость раздвижения дна не превышает 1,2 см в год. В отличие от «быстрых» хребтов, выход магмы здесь происходит не непрерывно вдоль линии хребта, а в отдельных центрах, где формируются громадные вулканические постройки. Несмотря на столь малые скорости сейсмическая активность вдоль таких хребтов весьма сильная: довольно часто там случаются землетрясения с магнитудой, превышающей 6 баллов. На суше в таких случаях в домах падает мебель, и появляются трещины в стенах. Но из глубины океана на поверхности воды не возникает никаких возмущений, и ни к каким последствиям для человека такие землетрясения не приводят.
Для анализа результатов аспирант центра полярных исследований Флориан Шмидт отправился в Новосибирск. В течение нескольких месяцев он осваивал методики обработки сейсмических данных, разработанные в лабораториях НГУ и ИНГГ СО РАН. В итоге совместно с Иваном Кулаковым была построена сейсмическая модель литосферы в районе работы сети на основе полученных данных.
— В срединно-океанических хребтах толщина литосферы очень мала. Поэтому считается, что очаги землетрясений располагаются в самых верхних слоях на глубинах, не превышающих нескольких километров. Каково же было наше удивление, когда после обработки нового материала с ультра-медленного хребта в Индийском океане выяснилось, что как раз в верхних нескольких километрах землетрясения практически отсутствуют! Основная сейсмичность наблюдалась ниже и распространялась до глубины 15—20 км.
— Это говорит о том, что после извержения охлаждение вещества в районе ультра-медленного хребта происходит гораздо быстрее, чем предполагалась ранее, и толщина новой океанической литосферы на оси хребта может превосходить 20 км, — говорит ученый.
Второй неожиданный вывод был связан с характером вулканической деятельности на хребте. Сейсмические станции устанавливалась вокруг крупного вулкана, который специалисты считали активным. Однако ни одного землетрясения под вулканом зарегистрировано не было. Авторы статьи объяснили этот парадокс тем, что литосфера в районе вулкана сильно прогрета и насыщена водой, что делает ее пластичной. В результате она деформируется подобно мылу, не производя землетрясений, которые обычно сопровождают вулканическую деятельность. Однако в другой точке на линии хребта, расположенной в 30 км от этого вулкана, приборы зафиксировали характерный «звук», который был очень похож на сигнал, наблюдаемый под активными вулканами, когда магма пробивает себе путь по трещинам.
На основании этих наблюдений ученые выдвинули гипотезу, что в районе ультра-медленного хребта магма может мигрировать по горизонтали на значительное расстояние. Эта миграция сопровождается множеством землетрясений и формирует новые центры раздвижения океанического дна, где происходит образование новой океанической литосферы.
— Результаты наблюдений позволили по-новому взглянуть на детали процессов, происходящих в районе ультра-медленных центров спрединга. Они сломали некоторые существующие стереотипы и потребовали пересмотра некоторых фундаментальных аспектов, касающихся формирования новой океанической литосферы, — говорит Иван Кулаков.
Загадки образования новой литосферы в океанеНГУ (nsu.ru), 21.02.2017
Новосибирский геолог - о загадках образования новой литосферы в океанеНовости сибирской науки (sib-science.info), 21.02.2017
Как под водой образуется земляНаука и технологии России (strf.ru), 21.02.2017
Загадки образования новой литосферы в океанеМонависта (novosibirsk.monavista.ru), 22.02.2017