Vandenyno dugne galima aptikti darinių, primenančių klasikinius žemyninės geologijos reiškinius, tačiau po vandeniu trūksta vieno svarbiausių „skulptoriaus įrankių“ – upių. Čia nėra sraunių vandens srautų, kurie milijonus metų kantriai ardo uolienas ir pamažu išgraužia kanjonus. Vis dėlto maždaug už 1000 km nuo Portugalijos krantų plyti įspūdinga, apie 500 km ilgio struktūra.
Tai vagų ir gilių duburių sistema, žinoma kaip „King’s Trough Complex“. Ilgą laiką paprasčiausias jos kilmės paaiškinimas buvo toks: vandenyno pluta išsitempė ir sutrūko. Tačiau naujesni tyrimai piešia gerokai tikslesnį vaizdą – čia susipina trumpalaikė plokščių ribos egzistavimo fazė ir karštas impulsas iš Žemės mantijos.
Kanjonas be upės: kodėl ši struktūra glumino geologus
Sausumoje kanjonai dažniausiai siejami su erozija. Vanduo neša nuosėdas, o žvyras veikia tarsi švitrinis popierius – reljefas po truputį pasiduoda ir gilinasi. Po vandeniu erozija taip pat vyksta, pavyzdžiui, dėl nuosėdų srautų, tačiau tokie procesai dažniausiai formuoja povandeninius kanjonus kontinentiniuose šlaituose ir tomis kryptimis, kuriomis juda nuosėdos. Tai visai kitokia „kraštovaizdžio logika“ nei ilga, toli nuo žemynų pakraščių nusitęsianti lygiagrečių vagų ir duburių sistema.
Dėl šios priežasties „King’s Trough Complex“ daugelį metų kėlė klausimų. Iš kur atsirado tokio masto ir tokio reguliarumo struktūra vietoje, kur nėra pagrindinio sausumos kanjonų formuotojo – upių?
Be to, tai ne pavienė vaga, o visas tinklas. Lygiagrečios vagos ir gilūs duburiai atrodo taip, tarsi vandenyno dugnu būtų perbraukta milžinišku, dantytu „šukų“ kraštu, kurio ilgis siekia apie 500 km. Vienas komplekso duburių – „Peake Deep“ – priskiriamas prie giliausių Atlanto vandenyno taškų. Tai, kad sistemos gale glūdi toks gilus duburys, rodo: čia veikė procesai, galėję ne tik ištempti, bet ir rimtai perskelti bei pastumti vandenyno plutą.
Senasis paaiškinimas – „pluta išsiskyrė ir sutrūko“ – nebuvo klaidingas, tik pernelyg abstraktus. Geologijoje tai dažnas atvejis: nesunku pasakyti, kad kažkas skilinėjo, tačiau gerokai sudėtingiau paaiškinti, kodėl lūžis įvyko būtent čia, o ne keliais šimtais kilometrų toliau, ir kodėl plyšiai išsidėstė taip tvarkingai.
„Užtrauktukas“ plutoje ir trumpalaikė plokščių riba
Naujas „King’s Trough Complex“ kilmės aiškinimas remiasi idėja, kad šiame regione kurį laiką egzistavo laikina riba tarp Europos ir Afrikos plokščių. Manoma, kad ji veikė maždaug prieš 37–24 milijonus metų.
Plokščių ribos nėra amžinos ir nekintamos linijos. Jos gali slinkti, „peršokti“ į kitą vietą ir persitvarkyti, kai litosferoje pasikeičia jėgų pasiskirstymas ir deformacijai palankesnės tampa kitos zonos.
Šioje vietovėje vandenyno plutos plyšimas apibūdinamas kaip savotiškas užtrauktuko atsegimas iš rytų į vakarus. Toks palyginimas padeda įsivaizduoti procesą kaip etapais vykstantį reiškinį, o ne vieną staigų, dramatišką lūžį. Įtempiai sklaidosi, plyšiai pamažu plečiasi ir plinta, o struktūra auga tarsi įtrūkimas užšalusioje ledo dangoje.
Šiame kontekste „King’s Trough“ nėra tipiškas riftinis slėnis, susidaręs dėl ramiai besiplečiančios plutos. Veikiau tai pėdsakas laikotarpio, kai vandenyno pluta elgėsi kaip medžiaga, kurioje susiformuoja susilpnėjimo juosta, o vėliau ji plėšosi ten, kur mažiausia mechaninė varža. Ši interpretacija veda prie antro esminio veiksnio – šilumos, kylančios iš Žemės gelmių.
Mantijos plunksna – karštas „šildytuvas“, pakeitęs žaidimo taisykles
Tiriant „King’s Trough Complex“, mantijos plunksna laikoma ne antraeiliu, o vienu svarbiausių veiksnių. Ji padeda suprasti, kodėl būtent ši vandenyno plutos atkarpa tapo itin jautri plyšimui.
Dar iki laikinos plokščių ribos susiformavimo pluta šiame regione, kaip manoma, buvo neįprastai stora ir termiškai pakitusi – įkaitinta dėl iš mantijos kylančių karštų uolienų. Tai siejama su ankstyvąja Azorų mantijos plunksnos atšaka.
Geologiškai tai veikia gana „praktiškai“: nebūtina uolienų visiškai išlydyti – pakanka jas įkaitinti tiek, kad jos taptų plastiškesnės ir mechaniškai silpnesnės. Tuomet, kai litosferos įtempiai „ieško“ lengviausio kelio deformacijai ir lūžiams, jie renkasi būtent tokį pašildytą ruožą. Tai panašu į seną stiklą: įtrūkimas dažniausiai seka jau esamas mikroįrėžas, o ne visiškai lygias vietas.
Šia prasme mantijos plunksna veikia tarsi nematomas „silpnosios grandies“ kūrėjas: ji nebūtinai pati suplėšo plutą, tačiau paruošia palankią zoną lūžiams. Kai vėliau plokščių riba pasislinko toliau į pietus, dabartinių Azorų kryptimi, „King’s Trough“ formavimasis iš esmės liovėsi – tarsi būtų atjungtas energijos šaltinis, palaikęs konkretaus plutos ruožo silpnumą.
Svarbiausia šios interpretacijos pasekmė – vandenyno dugnas ima atrodyti ne tik kaip plokščių judėjimo kronika. Jis tampa ir įrašu apie tai, kaip mantijos procesai iš anksto parengia sąlygas tam, kas vėliau vyksta litosferoje. Kitaip tariant, plokštės ne tik slenka mantijos paviršiumi – pati mantija gali iš anksto „pažymėti“ vietas, kuriose plokštės ateityje bus linkusios trūkti. Tai keičia požiūrį į plokščių ribų migraciją ir vandenyno dugno raidos logiką.
