Технопарк юрского периода. Загадки эволюции

Плюм (это слово в родстве со словом «плюмаж», то есть султан -  перьев, дыма и т.д.) начинает «работать», когда над каким-нибудь полушарием Земли собирается вся наличная суша в виде гигантского суперконтинента. В истории Земли это случалось не менее трех раз. В пермотриасе, 250 миллионов лет назад, существовал праконтинент Пангея. Возможно, просто перекрывая свободный выход внутриземного тепла к поверхности, суперконтинент провоцирует накопление энергии, тепла в глубокой мантии точно под своей серединой в виде этакого фурункула. Плюм устремляется вверх и упирается в прочную крышку. Но чем она прочнее, тем грандиозней и неотвратимей результат. Крышка приподнимается в виде гигантского свода, меняя фигуру планеты, возможно, на сотни метров (и сегодня поверхность геоида имеет выпуклость в районе Гавайев на 50 метров). Свод вспарывается трещинами, откуда безудержно изливается на огромных пространствах тяжелая мантийная магма. Суперконтинент лопается. На тысячи километров протягиваются трещины, определяющие очертания будущих континентов³.

Дальше с этими трещинами происходит следующее. Само их появление вызывает местное падение давления и расплавление мантии под литосферой. Трещины сами становятся рифтовыми долинами, в которые устремляется магма уже низкотемпературная, из ближней, верхней мантии. Установившийся ток вещества вверх становится автоматическим. Ведь поднимаясь, вещество вскипает газами, разуплотняется, как шампанское в горлышке бутылки. Режим подъема вещества в верхней мантии теперь постоянный. Туда подтекает снизу новое вещество, от рифтов вещество верхней мантии, то, что не попало в саму полынью, начинает двигаться вдоль земной поверхности, устанавливается круг конвекции верхней мантии.

Сами плюмы, горячие точки, ведут себя по-разному. Иногда они остаются в строю, в центральном океаническом хребте и помогают расталкивать континенты. Пара таких плюмов в Атлантике, один на юге, вблизи Тристан-да-Кунья, второй на севере, вблизи Исландии, и сегодня работают в прежнем режиме, указывая, что здесь горячие точки и Срединный хребет не очень сдвинулись друг относительно друга. Интересно: прямо под Исландией на сотни километров уже отслежен столб более горячей и пластичной, чем вокруг, мантии. Группа исследователей из Гавайского университета, интенсивно исследующая свой, Гавайский, и другие плюмы планеты, «докопались» до глубинного корня Исландии на границе мантии и земного ядра. Но такой, стоячий плюм - скорее исключение (довольно долго дававшее последнее оружие ярым противникам тектоники плит и вообще любых горизонтальных движений). Плюм Гавайев прожигает цепочкой дырок-вулканов проходящую океаническую литосферную плиту, которая движется издалека, от Америки, где подводный рифтовый хребет не такой уж и срединный, а скорее окраинный.

Раз начавшись, плюм тоже долго не может успокоиться. По расчетам, он может фонтанировать, самоподдерживаясь разуплотняющимся мантийным веществом с нижней границы мантии, не менее миллиарда лет. Способный зародиться лишь под суперконтинентом, он может жить и под маленьким современным континентом (например, под западом Северной Америки и под Востоком Африки, под Айфелем -  загадочной областью погасшего, но сравнительно недавно, около 10 тысяч лет назад, мощного вулканизма на границе Германии и Люксембурга), и под океаном, приводя в смущение поколения геологов. Плюм под Исландией, по данным Гаррета Ито из Калифорнийского университета Девиса, еще и пульсирует, то усиливая, то ослабляя свою деятельность, в собственном ритме примерно в восемь миллионов лет...

Но поскольку плюм идет с такой глубины, сразу же встает вопрос об обратном токе вещества, о конвекции. По-видимому, правы те ученые, которые интерпретируют математические расчеты и смутноватые пока «снимки» подземного космоса средствами сейсмической томографии так: в ряде случаев субдукция опускающихся плит только частично приостанавливается у фазового перехода между верхней и нижней мантиями на глубине 670 километров. Она давит на верхнюю поверхность нижней мантии, продавливает ее километров на 30 (это хорошо заметно) и в каких-то случаях прорывает блокаду. Часть ее вещества растекается обычным путем, по верхней мантии, к срединным хребтам, а часть заталкивается -  медленно и с трудностями -  в прочную и вязкую нижнюю мантию, опускаясь к внешнему, жидкому ядру до глубины 2900 километров. Такой большой круг, если еще учесть и огромную вязкость нижней мантии, которая замедляет там все процессы, может длиться и триста, и пятьсот миллионов лет.