Австралийский континент изгибается, как гигантская качающаяся доска, перемещаясь на сотни метров вверх и вниз в ответ на сильное взбалтывание внутренней тепловой машины Земли.
В то время как тектоника плит - теория дрейфа континентов - известна уже несколько десятилетий, группа австралийских и американских ученых добавила новое революционное понимание изгиба внешней коры планеты.
Компьютерная 3D-модель, разработанная доктором Луи Морези из Исследовательской группы механики твердого тела CSIRO Exploration & Mining, доктором Майклом Гурнисом из Калифорнийского технологического института и доктором Дитмаром Мюллером из Сиднейского университета, показала тяжелые потрясения восточной Австралии, начиная со 100 миллионов человек. лет назад, которые превратили то, что когда-то было большим внутренним морем, в сушу.
Их прорыв разрешил давнюю загадку геологов: почему большие части Австралии были затоплены, когда глобальный уровень моря был низким, и почему, когда уровень моря снова поднялся, Австралия была высокой и сухой.
«Ответ заключается в том, что мы буквально живем на отбросах земли», - объясняет доктор Морези. -вниз в ответ на возбуждение огромных конвективных потоков, вызванных радиоактивным распадом в мантии Земли под ними."
Несмотря на огромную площадь поверхности, кора Австралии имеет глубину всего 20-50 километров. Это поддерживается слоем относительно прохладной мантии толщиной в пару сотен километров.
«Удивительно, но части Западной Австралии постоянно остаются на плаву в течение примерно 2-3 миллиардов лет, потому что они еще легче - они сформированы в основном из исходного материала холодной мантии того раннего времени», - говорит он.
Геологи давно поняли, что при столкновении двух плит одна подныривает под другую, вызывая всплески вулканической активности и подъем горных хребтов, таких как Гималаи или Анды. Но долгое время не было ясно, что именно движет процессом.
"Сталкиваясь с такой загадкой, первое, что может сделать ученый-геолог, это найти другой пример и попытаться выяснить, в чем причина каких-либо различий между двумя случаями", - объясняет доктор Морези.
Поскольку Земля всего одна, нам пришлось сравнить нашу поверхность с тем, что происходит на других каменистых планетах - Марсе, Венере и Меркурии. Но поскольку они не являются идеальными аналогиями для нашей планеты, мы также решили построить компьютерную модель, чтобы показать, что, по нашему мнению, происходит внутри Земли и как это влияет на поверхность».
В результате получился захватывающий полноцветный фильм, охватывающий более 100 миллионов лет и показывающий всего за несколько минут, как Австралия вырывается из Антарктиды, чтобы мчаться на север, и как ее затопленная восточная половина качается вертикально вверх, стекающая с ее поверхности юрские моря.
В то же время модель точно предсказывает, как глубокая складка, вызванная загадочными силами внутри планеты, образовалась на морском дне Южного океана между Австралией и Антарктидой.
Динамическая модель команды показывает, что опускание восточной Австралии было вызвано тем, что вторая тектоническая плита втянулась под Австралийскую плиту, где она застоялась, засасывая сушу над собой вертикально вниз примерно на 350 метров и позволяя морям затопиться. низменные части Квинсленда, Нового Южного Уэльса, Виктории и центральной Австралии.
По мере того как континент дрейфовал на север, он постепенно выходил из-под влияния лежащей под ним плиты и снова поднимался вверх, стряхивая с себя мелководье, покрывавшее его. Слой новых отложений, которые они оставили после себя, сделал поверхность земли еще выше, и она оставалась сухой, когда глобальный уровень моря снова поднялся.
Исследование группы было опубликовано в последнем выпуске международного журнала Science и было признано мировым прорывом в понимании и прогнозировании времени масштабных геологических событий.
«Эта работа открывает огромные новые горизонты, в которых движение плит может быть предсказано с помощью компьютерных моделей внутреннего теплового двигателя Земли, во многом так же, как ученые используют аналогичные модели для изучения изменения климата», - говорит Калифорнийский технологический институт. Доктор Гурнис говорит.
Новая наука о моделировании тектоники плит обеспечивает недостающее звено между планетарной наукой - пониманием того, как планеты формируются и развиваются - и геологией, которая рассматривает процессы в более локальном масштабе.
Ожидается, что он найдет особое применение при поиске нефти и полезных ископаемых, а также при реконструкции обширных событий в истории Земли, говорит доктор Морези.
Дополнительная информация:
Доктор Луи Морези, CSIRO Exploration & [email protected] Возможности видения:
Анимированная компьютерная графика, показывающая дрейф и подъем австралийского континента между 125 миллионами лет назад и сегодняшним днем. Посмотреть во всемирной паутине по адресу: https://www.ned.dem.csiro.au/research/solidMech/Citcom/DEMO/ (прокрутите страницу вниз).