Гибралтарская зона субдукции вторгается в Атлантический океан

Океаны возникают и растут, но в конце концов они сжимаются и закрываются – последовательность событий, известная как цикл Вильсона. Одним из краеугольных камней этого цикла является начало субдукции, т.е. когда океаническая литосфера возвращается в мантию Земли для переработки.

После периода бездействия зона субдукции под Гибралтарским проливом продолжит вторгаться в Атлантический океан, сообщает «scitechdaily».

Океаны претерпевают постоянные изменения, часто в течение длительного времени, охватывающего миллионы лет. Ученые из Лиссабонского университета в Португалии и Университета Иоганна Гутенберга в Майнце (JGU) в Германии использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, что зона субдукции, начинающаяся в Западном Средиземноморье, будет простираться в Атлантику под Гибралтарским проливом.

Их прогнозы предполагают, что это развитие приведет к формированию новой зоны атлантической субдукции через 50 миллионов лет, которая впоследствии опустится в мантию Земли.

Новая геодинамическая модель объясняет эволюцию зоны субдукции Гибралтара и ее вероятное развитие, что будет способствовать обновлению дна Атлантического океана.

«Атлантический океан уникален тем, что здесь практически нет зон субдукции, в отличие от Тихого океана», — сказал профессор Борис Каус из JGU. Единственными полностью развитыми зонами субдукции в Атлантике с вулканическими островными дугами являются дуга Малых Антильских островов в Карибском море и дуга Скотия между южной оконечностью Аргентины и Антарктидой, обе сформировались в меловом периоде.

«Гибралтарская дуга, которая сейчас вот-вот вторгнется в Атлантику, является третьей», — пояснил Каус, глава группы геодинамики и геофизики в JGU. Таким образом, Атлантический океан является уникальной лабораторией, позволяющей анализировать начало субдукции.

Гибралтарская дуга возникла как часть зон субдукции, которые развивались в Западном Средиземноморье с эпохи олигоцена около 30 миллионов лет назад. Большая часть дуги сегодня находится под морем Альборан, самой западной частью Средиземного моря, простирающейся уже в Атлантику. За последние 5 миллионов лет его распространение на запад замедлилось, что привело некоторых исследователей к выводу, что он, возможно, стал полностью неактивным.

«Мы не разделяем эту точку зрения», – подчеркнули профессор Борис Каус и доктор Николас Риель. «Наше компьютерное моделирование позволяет нам точно реконструировать физическое развитие Гибралтарской дуги и оценить ее будущее развитие».

Моделирование начинается с периода 30 миллионов лет назад и показывает, что дуга зоны субдукции постепенно перемещается от французско-испанского Средиземноморья к югу. Около 17 миллионов лет назад центр дуги достиг Северной Африки. Острова, такие как Кабилы, кочевали вместе с этим движением на юг и присоединились к материку Северной Африки.

«Наша модель также помогает объяснить некоторые геологические наблюдения», — сказал профессор Борис Каус. Примерно 10 миллионов лет назад так называемая плита, которая является частью нижней плиты, которая уже опускается в мантию, начала проталкиваться к Атлантике.

Атлантическая зона субдукции Гибралтарской дуги в настоящее время находится на линии, которая приблизительно соответствует линии границы между Испанией и Португалией.

Геофизики из Майнца и Лиссабона ожидают, что скорость расширения дуги замедлится в будущем, так что она почти остановится примерно через 20 миллионов лет. После этого скорость миграции возрастет, так что в течение следующих 30 миллионов лет зона субдукции распространится в Атлантику в виде полукруга, создав новую атлантическую систему субдукции.

Результат 3D компьютерного моделирования миграции Гибралтарской зоны субдукции. На снимке показано, как зона субдукции будет распространяться в Атлантику через 50 миллионов лет в будущем. Фото: Николя Риель.

Модель воспроизводит распространение зоны субдукции из закрывающегося – в данном случае Средиземного – через узкий океанический коридор в новый открывающийся океан – Атлантику. "Наше моделирование впервые показало, что такая форма прямой миграции может иметь место", - добавил профессор Жуан Дуарте из Университета Лиссабона, ведущий автор опубликованной статьи.