Сотрудники Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН совместно с учеными из Института геологии и минералогии имени Соболева Сибирского отделения РАН, а также с коллегами из Франции и Вьетнама выполнили комплексное исследование ультрамафитовых лавовых пород в районе Сонг Да на севере Вьетнама. Эти структуры, сформированные в позднем палеозое порядка 260 миллионов лет назад, образовались в результате вулканической активности Эмейшаньской крупной магматической провинции (англ. The Emeishan large igneous province или сокращенно ELIP). Эту область также называют Эмейшаньской траппой.

Результаты исследования проливают свет на состав мантии и процессы, которые происходили в глубинах Земли во времена позднего палеозоя. Работа коллектива ученых опубликованы в журнале Chemical Geology.

Исследователи установили, что лавы Сонг Да различаются по процентному содержанию титана и по химическому составу в целом. Бедные титаном магмы оказались родственны древнейшим архейским породам-коматиитам. Они сформировались в наиболее горячих частях мантии при температуре не менее +1600°C. Магма с высоким содержанием титана формировалась при температуре около +1450°C ближе к поверхности Земли. Она оказалась обогащена фрагментами субдукционной коры.

Субдукция в геологии — процесс погружения в расплавленную мантию части тектонических плит в результате их столкновения друг с другом — прим. ред.

В первом типе магмы наблюдалось повышенное содержание воды, попавшей туда в результате взаимодействия с гидратированными участками мантии. Высокотитанистые породы, если и содержали изначально воду, а также углекислый газ, то в дальнейшем утратили летучие элементы.

Анализ долгоживущих изотопов стронция и неодима в лавах Сонг Да выявил следы присутствия нижней материковой коры и дегидратированного слэба опустившейся в магму прото-плиты, над которой предположительно располагался древний океан Тетис, названный в честь древнегреческой морской богини Тефиды.

Разумеется, катастрофа не была одномоментной, геологические процессы идут сотни тысяч и миллионы лет, но в те моменты, когда магма вырывалась из недр, вступая в противоборство с океаном, зрелище было феерическим.

Исследования лавовых комплексов Сонг Ма позволили лучше понять геодинамику эпохи палеозоя, оценить температурные режимы земной мантии в прошлом и визуализировать в компьютерных моделях субдукцию тектонических плит и процесс образования крупных мантийных провинций.

Недавно ученые рассказали о других жертвах противоборства тектонических плит.