Граница между мантией Земли и корой долгое время привлекала внимание геологов. Этот регион, одновременно доступный и недоступный для научных инструментов, характеризуется динамическими взаимодействиями между внешними слоями планеты, что делает его геологически активным.
Недавнее исследование, проведенное под Сьерра-Невада в Калифорнии, показало новые аспекты этого взаимодействия, обнаружив доказательства того, как мантия 'снимает' кору Земли.
Процесс, известный как деламинация, происходит, когда фрагменты литосферы отсоединяются и погружаются в верхние слои мантии. Это явление может объяснить значительные различия в толщине океанической и континентальной коры, среди прочих геологических и географических особенностей.
Обычно этот процесс рассматривается как 'капание': более тяжелая порода коры теряет прочность и отсоединяется от литосферы, чтобы погрузиться в мантии, состоящий из менее плотных материалов. Тем не менее, исследователи предполагают, что деламинация может быть более резкой, как будто мантия 'снимает' кору.
В рамках исследования группа проанализировала, как распространяются сейсмические волны через внутренние слои Земли, чтобы изучить такие факторы, как состав и плотность этих слоев. Сьерра-Невада - сейсмически активный регион, что облегчает сбор данных таким образом.
Исследовательская группа объединила различные источники сейсмических данных, начиная с анализа, называемого функцией приемника. Команда объединила его с данными из Комплексного каталога усовершенствованной национальной сейсмической системы (ComCat). В этом каталоге была обнаружена 'полоса сейсмичности' в регионе, расположенная на глубине около 40 километров под поверхностью, где сосредоточены небольшие землетрясения с магнитудами от 1.9 до 3.2.
Благодаря обнаруженным различиям через функции приемника, команда смогла найти дифференцированный слой в мантии, который становится менее дифференцированным по мере продвижения на север, что согласуется с гипотезой о том, что часть литосферы в южной зоне откололась от коры несколько миллионов лет назад.
Малые землетрясения могут указывать на то, что это отделение произошло из-за разрыва, а не капания, согласно авторам исследования. Подробности этого анализа были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Хотя доказательства еще не являются окончательными, они дополняют уже многочисленные данные, поддерживающие гипотезу о том, что дисконтуитет Мохоровичича (граница между корой и верхней мантией Земли) не является резким под горным хребтом Сьерра-Невада, а скорее постепенным.