Это заключительная 4 статья цикла.
В предыдущих частях мы разобрали, почему внутриплитный вулканизм поставил ученых в тупик, как Гавайи разрушили миф о неподвижных плюмах и что Исландия с Бермудами рассказали о сложности этого механизма.
Теперь — главный вопрос: кто в итоге прав — плюмы или плиты?
К 2000-м годам в геофизическом сообществе назрел кризис. Плюм-гипотеза, ставшая догмой, перестала быть проверяемой.
Плюмы предлагали для объяснения почти из любой глубины, вертикальные и наклонные, узкие и широкие, с одной головой и с несколькими, долгоживущие и короткоживущие, с любым источником и любым изотопным составом». Когда теория может объяснить всё — она не объясняет ничего.
Китайские ученые, предложили альтернативу — плитную гипотезу. Согласно этой модели, так называемые «горячие точки» не требуют глубинных плюмов. Вулканизм в центрах плит объясняется:
- растяжением и растрескиванием литосферы, которое позволяет уже существующему расплаву выходить на поверхность;
- гетерогенностью состава мантии (зоны с пониженной температурой плавления);
- перераспределением напряжений в плите.
Но плюмовая гипотеза плохо работает, если сравнивать ее с альтернативными гипотезами, такими как стресс-контролируемый магматизм, связанный с тектоникой плит. Большинство горячих точек, включая Исландию, Йеллоустон и даже Афар, не подтверждаются томографическими данными как глубокие тепловые аномалии.
Наука против догмы.
В 2011 году ученые признали плюм-концепция растянулась до неопределенности и перестала быть опровергаемой. Но неправы те, кто утверждает, что все аномалии можно объяснить без плюмов.
Есть граниты и граниты. То же самое, вероятно, верно и для мантийных аномалий. Не все они обязаны своим происхождением плюмам, но некоторые — почти наверняка.
Так раскрыта ли тайна?
Вернемся к вопросу, вынесенному в заголовок. Раскрыта ли тайна мантийных плюмов?
Скорее да, чем нет, но с важными оговорками.
Плюмы существуют — это уже не гипотеза, а факт, подтвержденный сейсмической томографией под Гавайями и рядом других точек.
Но они не такие, какими их представляли Морган и его последователи. Плюмы не абсолютно неподвижны — они дрейфуют под действием мантийных течений, и Гавайский излом — лучшее тому доказательство.
Плюмы не всегда имеют строго вертикальную форму — на их траекторию влияет конвекция в мантии. Плюмы не единственный источник внутриплитного вулканизма — во многих случаях (возможно, даже в большинстве) вулканы в центрах плит питаются остатками погружающихся плит или просто выходят на поверхность через трещины в литосфере.
Современная наука движется к синтезу. Классическая теория плюмов и альтернативная плитная гипотеза не исключают друг друга. Они описывают разные механизмы, которые работают в разных местах и в разных масштабах времени.
Исландия, вероятно, питается от плюма, но его влияние распространяется по каналам тонкой литосферы. Йеллоустон, возможно, вообще не связан с плюмом, а обязан своим существованием древней субдуцированной плите. Гавайи — классический плюм, но он движется и меняется во времени.
Спор «плиты против плюмов», длившийся полвека, постепенно уступает место более сложной, но и более точной картине. В этой картине нет единой универсальной причины для всех «вулканов там, где их быть не может». Зато есть понимание, что наша планета устроена сложнее, чем любая одна красивая теория.