Почему в Китае трясет и извергается: ученые составили 3D-модель мантии

Международная команда геофизиков под руководством профессора Чжан Хайцзяна (Университет науки и технологий Китая) и Роберта Майхилла (Бристольский университет, Великобритания) провела масштабное исследование недр Земли в районе северо-восточного Китая. С помощью сейсмической томографии ученые построили подробную модель земной мантии и попытались объяснить, почему в регионе столь часто происходят вулканические извержения и глубокие землетрясения.

Учёные предупреждают: сейсмическая томография даёт только статичную картину. Она не показывает, как плита двигалась в прошлом и будет ли такая деформация продолжаться. Это оставляет вопрос — является ли аномалия временным явлением или новой нормой?

Один из главных объектов внимания — вулкан Чанбайшань, крупнейший в регионе. Анализ показал, что в его районе Тихоокеанская плита не ведет себя привычно: в то время как на других участках она задерживается на границе между верхней и нижней мантией, здесь она резко погружается глубже, образуя своеобразный подземный "провал".

Такое поведение плиты открывает путь для восходящих потоков горячего вещества, что и провоцирует вулканическую активность.

Примерно в 300 километрах к востоку от вулкана ученые зафиксировали скопление глубоких землетрясений, которые обычно объясняются разницей температур или давлением. Однако здесь условия практически идентичны окружающим областям. Это сделало открытие особенно интригующим.

Трёхмерная модель мантии показала, что в местах резкого изгиба плиты создаются зоны повышенного напряжения. Именно в этих точках и происходят подземные толчки — вероятно, из-за механической деформации плиты на глубине около 660 км.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, меняет представления о вулканизме. До сих пор считалось, что вулканы формируются вблизи границ литосферных плит. Однако вулкан Чанбайшань — исключение: он расположен далеко от таких границ.

Авторы подчеркивают, что глубинные землетрясения не всегда связаны с температурой, как считалось ранее. Они могут быть следствием структурных изменений в самой плите — это важное дополнение к современной геофизике.