Почему исчезли 1,2 миллиарда лет истории: ученые объяснили Большое несоответствие (фото)
Учёные предложили новое объяснение тому, почему в слоях горных пород в Большом каньоне и других частях мира отсутствует более миллиарда лет геологической истории. Исследование показывает, что медленные движения глубоко в недрах Земли привели к подъему частей континентов, что позволило эрозии удалить большие объемы горных пород.
В Большом каньоне метаморфические и магматические породы, образовавшиеся примерно 1,7 миллиарда лет назад, залегают непосредственно под осадочными породами, образовавшимися около 500 миллионов лет назад. Однако 1,2 миллиарда лет, разделяющие эти слои, отсутствуют в местных геологических записях, что называется "Большим несоответствием", пишет Live Science.
Этот пробел охватывает период непосредственно перед "камбрийским взрывом" и во время него — когда жизнь на Земле стремительно разнообразилась. Подобные пробелы в геологических записях наблюдаются по всей Северной Америке, в Балтийском регионе и на севере Китая. Учёные годами обсуждали, почему в этих удалённых друг от друга местах образовались такие большие пробелы.
Новое исследование предлагает объяснение, основанное на движении мантии Земли — горячего слоя под земной корой. Модель исследователей предполагает, что медленная циркуляция в мантии, обусловленная теплом, подняла эти регионы вверх во время формирования Большого несоответствия. По мере подъема суши эрозия выносила отложения с континентов в океаны.
Модель также указывает на то, что в течение последних 540 миллионов лет эти регионы начали опускаться. В более низких районах могли накапливаться отложения, что позволяло образовываться новым слоям на континентах. Этот переход от поднятия и эрозии к опусканию и накоплению отложений совпадает с геологическими данными в Северной Америке, Балтийском регионе и северном Китае.
Соавтор исследования, геолог Николас Фламент из Университета Вуллонгонга в Австралии, пояснил, что команда искала места, где движение мантии могло способствовать формированию Большого несоответствия. Три региона, представленные в модели, также были местами, где геологи уже обнаружили значительные пробелы.
Одно из давних объяснений было связано с "Снежной Землей" — гипотетическим периодом, когда лед покрывал большую часть планеты. Фламент отметил, что это, вероятно, способствовало эрозии, но новое исследование указывает на процессы, происходящие глубоко внутри Земли, как на главный фактор. Если бы мантия не поднимала континенты, ледники и другие силы имели бы меньший уклон для перемещения отложений в сторону моря.
Геолог Шанан Петерс из Висконсинского университета в Мэдисоне отметил, что земная кора постоянно преобразуется в процессе тектоники плит. Океаническая кора погружается в мантию в результате субдукции — когда одна тектоническая плита движется под другую. Опускающиеся вниз материалы впоследствии могут вернуться в атмосферу в результате вулканических извержений, связывая процессы внутри Земли с условиями на поверхности.
Материалы, попадающие в мантию, также меняются со временем. Петерс привёл пример древнего океана Палео-Тетис, который граничил с суперконтинентом Пангея, прежде чем закрыться около 200 миллионов лет назад. Его морское дно содержало богатые углеродом отложения, вымытые с континентов. Когда эта океаническая кора опустилась вниз в результате субдукции, углерод попал в недра Земли.
Сегодня значительная часть субдукции вокруг Тихоокеанского кольца происходит с морским дном, удаленным от континентов и относительно бедным углеродом. В результате материал, попадающий в мантию, имеет иной химический состав, чем тот, который погружался в прошлом.
Петерс считает, что отсутствие слоев горных пород свидетельствует о геологических процессах, происходивших в то время, и эти процессы, возможно, повлияли на атмосферу и эволюцию жизни.
Обнажившиеся кристаллические породы, вероятно, выделяли в океаны такие элементы, как калий, железо, марганец и углерод. По мнению Петерса, это могло повлиять на морскую жизнь, способствовать формированию раковин и изменить химический состав атмосферы, потенциально обогатив её кислородом.
Новая модель предлагает объяснение для обеих сторон Большого несоответствия: эрозии, которая удалила более древние материалы, и последующего накопления осадков, сформировавшего более молодые слои горных пород. Петерс отметил, что движение мантии, по-видимому, является "единственным разумным способом" объяснить переход между этими двумя состояниями.
Другие новости науки
- На дне Средиземного моря учёные обнаружили тысячи круглых образований. Однако даже после многих лет исследований учёные до сих пор не знают, что именно они нашли.
- В Германии нашли окаменелость совы возрастом 47 млн лет. Эта находка стала свидетельством того, что