Geodynamiczny model przepływu w płaszczu ujawnia proces erozji kratonu w północnych Chinach

Naukowcy z Chińskiego Uniwersytetu Nauk o Ziemi w Pekinie, kierowani przez profesora Shaofenga Liu, rzucili światło na tajemniczą transformację Kratonu Północnochińskiego (NCC). Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience, przedstawiają przełomowy model wyjaśniający procesy stojące za stopniową erozją kratonu, która rozpoczęła się w erze mezozoicznej. Korzystając ze szczegółowego modelowania przepływu w płaszczu, zespół Liu prześledził, jak siły tektoniczne w głębi Ziemi zdestabilizowały tę starożytną część skorupy kontynentalnej, podważając długo utrzymywane założenia dotyczące stabilności kratonu.

Rekonstrukcja starożytnych sił tektonicznych

W niedawnym badaniu opublikowany w naukach przyrodniczych, model sugeruje subdukcję pod płytą euroazjatycką, gdzie znajduje się NCC. W przeciwieństwie do typowej subdukcji, płyta ta nie zapadła się natychmiast w płaszcz. Zamiast tego wsunął się poziomo pod skorupę NCC, osłabiając jego fundamenty w procesie znanym jako subdukcja płaskiej płyty. Wykorzystując dane sejsmiczne i stratygraficzne, zespół zrekonstruował to zachowanie tektoniczne, ujawniając, w jaki sposób niezwykły ruch wywołał reakcje chemiczne, które stale niszczyły niegdyś stabilną bazę NCC.

Trzy etapy deformacji

W badaniu zidentyfikowano trzy kluczowe etapy deformacji NCC. Po pierwsze, gdy płyta Izanagi zaczęła ulegać subdukcji, wywarło na nią nacisk poziomy, który zmienił skład fundamentu NCC. W drugim etapie płyta ostatecznie cofnęła się, zatapiając się głębiej i powodując przerzedzenie litosfery. Ta faza cofania spowodowała również podniesienie powierzchni i utworzenie basenów ryftowych. W ostatnim etapie pomiędzy tonącą płytą a kratonem utworzył się „klin płaszcza” – strefa częściowo stopionego materiału – powodując dalszą erozję podstawy i sprzyjając aktywności wulkanicznej.

Implikacje dla zrozumienia geologicznego

Badanie to zapewnia bardziej szczegółowy obraz interakcji sił tektonicznych i płaszcza, powodując z biegiem czasu erozję stabilnych struktur skorupy ziemskiej. Model Liu zapewnia wgląd w transformację NCC i pozwala lepiej zrozumieć stabilność kratonu, co ma praktyczne implikacje dla badania złóż minerałów niezbędnych dla technologii. Badania torują drogę przyszłym badaniom nad złożonymi cyklami życia płyt skorupy ziemskiej, oferując wgląd w starożytne procesy geologiczne, które kształtują współczesny krajobraz.