Учёные Гёттингенского университета выявили аномальный нагрев при субдукции на глубине 45 км

Международная исследовательская группа под руководством Гёттингенского университета изучила молодой ультравысокобарический эклогит с острова Гуденаф на востоке Папуа — Новой Гвинеи, сообщает nature.com nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗. Датирование включений циркона U–Pb методом показало возраст около 4,4 миллиона лет, что соответствует субдукции фрагмента рифтовой континентальной коры австралийского происхождения.

Включения коэсита и глубина погружения

В промежуточных зонах роста кристаллов граната авторы обнаружили субмикронные включения коэсита. Наличие этой фазы кремнезёма указывает на погружение пород континентальной коры на глубину более 90 км в поле термодинамической стабильности коэсита перед последующей эксгумацией. Исследованный образец состоит примерно на 38 об.% из граната, на 22 об.% из кварца и включает омфацитовый клинопироксен.

Термобарический режим и сдвиговый нагрев

Петрографические наблюдения, титановая термометрия рутила и термодинамическое моделирование показали, что начальный этап погружения был относительно горячим: средний видимый градиент составлял около 470 °C ГПа⁻¹ до глубины порядка 45 км, где температура достигала 700 °C. Затем режим сменился на холодный с градиентом пиковых условий менее 330 °C ГПа⁻¹ при 800 °C на глубине свыше 90 км и вертикальной скорости погружения более 60 мм/год.

По данным исследователей, наблюдаемый перепад геотермических градиентов объясняется сдвиговым нагревом на контакте плит, формированием пород на нестационарном начальном этапе молодой зоны субдукции либо совместным действием этих факторов nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗. Авторы заявляют, что высокие температуры на малых глубинах могут быть типичными для глубоких субдукционных зон, что ставит под сомнение оценку их термической структуры исключительно по пиковым условиям метаморфизма.