Тектонические плиты вовсе не настолько прочны, как думали ученые

Москва, 15:11, 15 Сен 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Новое исследование на наноуровне предполагает, что тектонические плиты гораздо менее прочны, чем считалось ранее. Выводы, опубликованные на этой неделе в журнале Science Advances, объясняют несоответствие между испытаниями на прочность горных пород в лаборатории и наблюдениями реальных тектонических пород в природе.

Лабораторные эксперименты предполагали, что тектонические плиты, состоящие из богатых оливинами пород, являются на удивление прочными, но результаты испытаний не всегда соответствовали тому, что ученые видели и измеряли в естественном мире.

Это несоответствие давно ограничило понимание учеными того, как тектонические плиты ломаются и образуют границы.

«Кроме того, оценки прочности горных пород из лабораторных экспериментов демонстрируют значительную изменчивость, снижая уверенность в использовании экспериментов для оценки свойств пород», — сказал Ларс Хансен, ученый из Оксфордского университета.

Новый метод анализа, называемый наноиндентированием, помог исследователям получить более точное измерение прочности тектонических пород. Результаты нового анализа показали, что богатые оливином породы могут проявлять прочность в меньших масштабах, но легче разламываться в больших масштабах.

«Переменчивость среди предыдущих оценок прочности — результат особой длины горных пород, то есть прочность зависит от объема испытываемого материала», — пояснил Хансен. «Чтобы определить это, мы использовали эксперименты по наноиндентированию, в которых микроскопический алмазный стержень прессуется на поверхности кристалла оливина. Эти эксперименты показывают, что прочность кристалла зависит от размера углубления».

В лаборатории ученые в основном испытывали синтетические породы с меньшими кристаллами, чем в природе. В результате многие тесты переоценили прочность богатых оливином пород.

Исследователи надеются, что новые результаты помогут им лучше понять различные тектонические явления.

«Например, мы теперь знаем, что эволюция толчков землетрясения, порождающие разломы, вероятно, зависит от размера отдельных кристаллов, входящих в состав пород», — сказал Хансен. «Кроме того, изгиб плит под весом вулканов или крупных ледяных щитов, процесс, тесно связанный с уровнем моря на Земле, также, в конечном счете, будет зависеть от размера кристаллов».