Під Італією відбуваються незвичайні явища: науковці повідомили про "розкриття" земної кори.

Під поверхнею Італії може протікати незвичайний геологічний процес, який науковці порівнюють із "розстібанням" земної кори. Глибокі шари поступово відокремлюються та занурюються в мантію, тоді як фронт цього явища повільно переміщується під Апеннінами.

Цю інформацію опублікувало видання Science Alert.

Такі результати отримала команда геологів під керівництвом Стефано Тавані з Флорентійського університету. Дослідники впевнені, що їхня модель здатна пролити світло на давню загадку Апеннінських гір: чому в межах одного гірського масиву земля одночасно розширюється і стискається.

Що приховано під територією Італії?

Апеннінські гори простягаються приблизно на 1200 км уздовж Італійського півострова. Як і багато інших гірських систем, вони сформувалися внаслідок взаємодії тектонічних плит. Протягом мільйонів років рух плит стискав і потовщував земну кору, що сприяло утворенню гір.

Проте геологічні явища в даному регіоні виявилися більш складними. На зовнішніх схилах Апеннінська кора стискається, тоді як у глибині гірського масиву спостерігається її розтягнення. В результаті цього деякі частини поверхні піднімаються, в той час як інші опускаються.

У минулому одночасне стиснення та розтягнення пов'язували передусім із так званим відкочуванням плити. Плита, що занурювалася в мантію, поступово відступала і сприяла розтягуванню кори позаду гірського фронту. Саме цей процес був пов'язаний із розкриттям Тірренського моря.

Від 10 до 2 мільйонів років тому в центральних Апеннінах спостерігалося скорочення на приблизно 100 км, яке супроводжувалося аналогічним розширенням у Тірренському регіоні, що знаходиться позаду.

Приблизно два мільйони років тому відбулися суттєві зміни. Основний період розширення, що супроводжував формування Тірренського моря, підійшов до завершення, а зменшення активності вздовж фронту Апеннін значно уповільнилося. Тим не менш, суперечливі деформаційні процеси в гірському масиві продовжували відбуватися.

Ось чому дослідники почали розглядати альтернативні механізми, які могли б пролити світло на сучасні явища.

Земна кора здатна "відкриватися"

Тавані і його команда вважають, що важливу роль у цьому процесі відіграє розшарування. У ході цього явища щільна нижня частина земної кори, разом з літосферою, відокремлюється від верхніх шарів кори і занурюється в мантію.

За думкою науковців, процеси під Апеннінами не відбуваються одночасно по всій довжині гірського ланцюга. Тут існує особливий рухомий фронт, або "шарнір", в якому нижні шари відокремлюються один від одного. Цей фронт повільно переміщається під територією Італії у бік Адріатичного узбережжя.

Цей механізм вчені образно співвідносять із процесом розстібання застібки-блискавки або відривання стрічки від поверхні.

Щоб перевірити свою гіпотезу, команда об'єднала дані, отримані різними методами. Вчені проаналізували десятиліття спостережень за землетрусами, GPS-вимірювання, супутникові радарні дані, а також карти межі між земною корою та мантією -- так званої поверхні Мохоровичича, або Мохо.

Дослідження виявили загальну тенденцію: різноманітні форми деформації зосереджуються навколо єдиної структури, розташованої глибоко під Апеннінами.

Які висновки можна зробити з землетрусів та даних GPS?

На ділянці, що простягається більше ніж на 500 км вздовж гірського хребта, науковці виявили область, де підповерхневі структури Мохо під Тірренським та Адріатичним схилами перетинаються.

Автори цієї роботи трактують її як територію, де відбувається процес відшарування нижнього шару кори.

На користь цієї версії, за їхніми словами, свідчить і розподіл землетрусів. Позаду та над рухомим фронтом механізми землетрусів переважно вказують на розтягнення земної кори. Попереду нього домінують ознаки стиснення.

Подібну картину показали й GPS-вимірювання. У межах гірського поясу дослідники зафіксували приблизно 4 мм розширення на рік. Ближче до зовнішнього краю Апеннін частина цього руху компенсується приблизно 2 мм стиснення на рік.

Науковці порівнюють таку поведінку Апеннін з акордеоном: одна частина гірського поясу розтягується, тоді як інша одночасно скорочується.

Чому кора одночасно піддається розтягуванню і стисненню?

Модель, яку розробили дослідники, демонструє, яким чином ці контрастні процеси можуть відбуватися одночасно.

Перед рухомим фронтом розшарування нижня кора та літосферна мантія залишаються прикріпленими до плити, що занурюється. Через це кора продовжує зазнавати спрямованого вниз навантаження.

Коли фронт просувається далі і нижні шари відокремлюються, тиск зменшується. Верхня кора, що залишається, може підніматися і розширюватися, оскільки щільніший матеріал під нею поступово заміщується більш легким мантійним матеріалом.

Отже, за рухомим фронтом спостерігається розширення та підняття, в той час як перед ним кора, яка ще не відділилася від нижчих шарів, продовжує зазнавати стискання і просідання.

Водночас дослідники підкреслюють, що представлена модель є спрощеною. Реальна структура плити під Апеннінами досі є об'єктом активних досліджень, а для всебічного розуміння процесів, що відбуваються в мантії та земній корі, будуть потрібні більш комплексні моделі.

Нагадаємо, раніше стало відомо, що Монблан дедалі помітніше змінюється через потепління клімату. Рекордно тепле літо прискорило танення льодовиків і вічної мерзлоти, через що на схилах почастішали кам'яні обвали.