Тектоника и глубина: как возник Марианский желоб
На юго-востоке Марианских островов, в западной части Тихого океана, расположена впадина, достигающая глубины около 11 километров. Это Марианский желоб — самая глубокая точка нашей планеты. Если представить, что туда опустили Эверест, то над его вершиной осталось бы более двух километров водной толщи.
На дне океана давление достигает таких значений, что любая субмарина превратится в смятую жестяную банку под мощным прессом: металл деформируется, швы разорвутся, и вода мгновенно заполнит внутренние пространства.
Но как образовалась эта глубочайшая впадина? Почему она расположена именно здесь, а не в водах Атлантики или Индийского океана?
Столкновение гигантов
Земная кора представляет собой не целостное образование, а состоит из огромных плит, которые медленно перемещаются по раскаленной мантии, словно льдины на поверхности воды. В процессе своего движения эти плиты периодически сталкиваются, расходятся или накладываются одна на другую. В местах их прямого столкновения образуются горные хребты. Там, где плиты отдаляются друг от друга, формируются океанические впадины. А в зонах, где одна плита погружается под другую, возникают глубокие океанические желоба.
Марианский желоб является ярким примером такого явления. В этом месте массивная Тихоокеанская плита встретилась с более легкой Филиппинской и начала погружаться под нее, уходя в глубины Земли. Этот процесс в геологии известен как субдукция.
Почему одна плита ныряет?
Тихоокеанская тектоническая плита является одной из древнейших на планете. Ее возраст оценивается в 170-180 миллионов лет. За столь длительный период она успела остыть, значительно уплотниться и приобрести внушительную массу. В отличие от нее, Филиппинская плита гораздо моложе - ее возраст составляет примерно 40-50 миллионов лет. Она обладает меньшей плотностью, более высокой температурой и повышенной плавучестью.
В результате столкновения этих двух плит произошло следующее: более массивная и древняя Тихоокеанская плита не смогла остаться на поверхности и начала погружаться под более молодую Филиппинскую плиту. В зоне изгиба тектонической плиты сформировался Марианский желоб, глубина которого, что интересно, ежегодно увеличивается на 3-4 сантиметра.
Интересно, что сама плита успела опуститься уже на сотни километров вглубь. В раскаленной мантии она медленно расплавляется, перерабатывается и превращается в составную часть земных недр. Данный процесс является одним из ключевых механизмов постоянного обновления земной коры.
Побочные эффекты
Интенсивное трение, возникающее при погружении одной тектонической плиты под другую, вызывает разрушительные землетрясения. Именно поэтому Марианская впадина считается одним из наиболее сейсмически активных регионов Земли.
Кроме того, погружающаяся плита увлекает за собой морскую воду через разломы. Вода проникает в раскалённые слои мантии и вызывает химические преобразования окружающих горных пород, снижая температуру их плавления*.
*Под колоссальным давлением вода внедряется в кристаллическую структуру минералов. Это приводит к изменению их химического состава — породы становятся гидратированными (насыщенными водой). Такие гидратированные породы плавятся при более низких температурах по сравнению с сухими аналогами.
Образовавшаяся магма поднимается вверх и впоследствии извергается на поверхность, формируя вулканы.
Именно по этой причине вдоль желоба расположена цепочка Марианских островов, которые образовались в результате вулканической активности. Каждый из этих островов является вершиной подводного вулкана, который возник как побочный результат процесса формирования Марианского желоба.