Ледовая шапка на континентах влияет на продуктивность вулканизма в срединно-океанических хребтах

На рис. 2 приведены результаты расчетов как для Исландии, так и для низов верхней мантии под Исландией (на глубине 410 км). Расчеты выполнялись для двух случаев; когда Исландия была покрыта ледником (реальный пример) и как если б она не была покрыта ледником (гипотетическая ситуация). Ранее уже было известно, что в результате таяния ледового щита в Исландии в последнем межлед-никовье произошла интенсификация вулканизма. Причина этого проста, более глубокие горизонты мантии поднимаются к поверхности из-за снятия ледовой нагрузки, происходит снижение давления, что приводит к более интенсивному плавлению мантии. Расчеты в работе [1] также показывают, что таяние льдов Исландии приводит к ее всплыванию, что должно провоцировать усиление плавления на глубине и как следствие – вулканизма на поверхности. Новым и достаточно неожиданным результатом, однако, является то, что в период максимального оледенения из-за ледовой нагрузки на континентах (в Северной Америке и Скандинавии) происходит перераспределение мантийного вещества на глубине. Мантийное вещество под континентом погружается из-за дополнительного давления, создаваемого ледниками сверху, достигая границы с нижней мантией (глубина ~ 650 км), оно перемещается в горизонтальном направлении в сторону океана, где оно впоследствии всплывает под срединно-океаническим хребтом. То есть формируется конвективная ячея, контролируемая ледовой нагрузкой на поверхности. Из-за особого распределения ледовых масс в Северной Америке и Скандинавии, восходящая ветвь такой конвективной ячеи оказывается как раз под Исландией. Таким образом, аномально продуктивный вулканизм Исландии может быть связан не с нижнемантийным источником (плюмом), как традиционно рассматривается в большинстве работ, а с верхнемантийным перераспределением вещества, контролируемым оледенением на континентах.

Алексей Иванов