Kontinentalne konfiguracije Zemlje su se dramatično promenile tokom milijarde godina istorije, transformišući ne samo njihove položaje širom planete, već i njihovu topografiju pošto su širenje i kontrakcija kore ostavile trag na pejzažu. Neke oblasti kontinentalne kore zadržale su dugoročnu stabilnost od početka istorije Zemlje, sa malim razaranjem tektonskim događajima ili konvekcijom plašta, poznatim kao kratoni.
Nedavna istraživanja, objavljena u Nature Geoscience, razmatraju mehanizme pomoću kojih su se ovi kratoni mogli deformisati, proces koji se naziva dekratonizacija.
Dok su subdukcija (kada se gušća tektonska ploča gura ispod druge u donji omotač gde se topi) i duboki perjanici omotača (kada se deo plašta izdiže na površinu zbog svoje plovnosti i termički erodira koru) su predloženi kao mogući uzroci, mehanizmi koji pokreću deformaciju i eventualno uništenje Zemljinih kratona ostaju neuhvatljivi.
Profesor Šaofeng Liu, sa Kineskog univerziteta geonauka, i njegove kolege istraživali su raspad jednog određenog kratona tokom perioda od 200 miliona godina.
Da bi to uradio, istraživački tim je razmatrao Severnokineski kraton (NCC), zapadni Pacifik, od srednjeg mezozoika (pre 168 miliona godina, Ma) koristeći četvorodimenzionalne modele toka plašta Zemljinog sistema ploča i plašta. Ovo je uključivalo podatke o evoluciji površinske topografije, deformaciji litosfere (kora i gornji omotač) i seizmičkoj tomografiji (tehnika koja koristi seizmičke talase za generisanje 3D modela unutrašnjosti Zemlje).
Oni su identifikovali dve faze velikih promena za NCC koje su dovele do njegove deformacije kroz vreme. U početku, subdukcija okeanske ploče Izanagi sa plitkim spuštanjem (subdukcija ravne ploče) sa istoka dovela je do zadebljanja glavne NCC kore Evroazijske ploče pošto je skraćena usled kompresije kopna i formirala topografske visine (tj. rasponi, u najdaljoj meri se predstavljaju kao planine Taihang na površini). Ovo se dogodilo usled brzog pomeranja Evroazijske ploče ka istoku.
Naredna faza brzog vraćanja ravne ploče (kada se subdukcijska ploča povlači nazad na površinu) dovela je do proširenja litosfere i stanjivanja za 26% u poređenju sa početnom debljinom. Ovo je rezultat kretanja NCC-a koji se menjao od istoka ka jugu, usporavajući konvergenciju dve ploče.
Ove dve etape su se dešavale milionima godina u više faza, počevši od severoistočnog nagiba (starije stene gurnute iznad mlađih stena) i transpresionih (horizontalno pomeranje stena sa dodatnim skraćivanjem okomito na kretanje) raseda tokom jure i rane krede. (od početka perioda istraživanja na ~200 Ma do 136 Ma).
Od 136 Ma bilo je nekoliko epizoda proširenja kore, pre nego što je ovo prekinuto kompresijom kroz 93–80 Ma u kasnoj kredi, sa naknadnim nastavljenim proširenjem do današnjih dana, što je na kraju dovelo do dezintegracije kratona.
Da bi potvrdili ove nalaze, naučnici su generisali tri modela toka kako bi rekonstruisali tektonsku istoriju regiona, na osnovu predviđanja njihovih struktura u današnje vreme i poređenja sa podacima seizmičke tomografije.
Potvrđeni model pomeranja ravne ploče tačno je reprodukovao 4.000 km široku i do 660 km duboku ploču unutar prelazne zone plašta, koja je na kraju formirala veliki klin plašta.
Ova karakteristika je dokazana u zapisima o vulkanskim stenama koji se danas primećuju, sa karbonatima koji su reciklirani iz potopljene ploče u gornji plašt formirajući karakterističan karbonizovani peridotit. Tokom desetina miliona godina, ovaj klin plašta je na kraju nestao kako je ploča napredovala.
Dekratonizacija NCC-a nije izolovan događaj, pri čemu profesor Liu sugeriše da su i druga područja planete možda iskusila slične procese, sa lokalnim razlikama, i da je u fokusu kontinuiranog istraživanja.
„Severnoamerički kraton, južnoamerički kraton i kraton Jangce u Kini su možda doživeli sličnu deformaciju. Svi oni su možda iskusili ranu subdukciju ravne ploče. Međutim, intenzivna naknadna subdukcija unazad se mogla desiti u kratonu Jangce. Nasuprot tome, severnoamerički kraton je podvrgnut povlačenju u rovovima nakon subdukcije ravne ploče, ali nije pokazao značajno povlačenje ploče unazad.“
Sve u svemu, ovo istraživanje naglašava kako je manja verovatnoća da će kratoni u unutrašnjosti kontinenta biti destabilizovani u poređenju sa onima blizu granica ploča, koji mogu biti podložni procesima subdukcije i povlačenja tokom vremena.
„Drevna litosfera se može razbiti, a ovaj raspad može biti uzrokovan ovim posebnim oblikom subdukcije koja se dešava u blizini okeanskih ploča, otkrivajući kako su se kontinenti razvijali tokom istorije Zemlje“, zaključuje profesor Liu.
