Чому 1,2 мільярдів років історії зникли: вчені пояснили Велику невідповідність (фото)
Вчені запропонували нове пояснення того, чому в шарах гірських порід у Великому каньйоні та інших частинах світу відсутні понад мільярд років геологічної історії. Дослідження свідчить, що повільні рухи глибоко в надрах Землі підняли частини континентів, що дозволило ерозії видалити великі обсяги гірських порід.
У Великому каньйоні метаморфічні та магматичні породи, що утворилися приблизно 1,7 мільярда років тому, лежать безпосередньо під осадовими породами, які утворилися близько 500 мільйонів років тому. Проте 1,2 мільярда років, що розділяють ці шари, відсутні в місцевих геологічних записах, що називають "Великою невідповідністю", пише Live Science.
Ця прогалина охоплює період безпосередньо перед "камбрійським вибухом" та під час нього — коли життя на Землі стрімко урізноманітнилося. Подібні розриви в геологічних записах спостерігаються по всій Північній Америці, у Балтійському регіоні та на півночі Китаю. Вчені роками дискутували, чому в цих віддалених один від одного місцях утворилися такі великі прогалини.
Нове дослідження пропонує пояснення, засноване на русі мантії Землі — гарячого шару під земною корою. Модель дослідників припускає, що повільна циркуляція в мантії, зумовлена теплом, підняла ці регіони вгору під час формування Великої невідповідності. У міру підйому суші ерозія виносила осади з континентів у океани.
Модель також вказує на те, що упродовж останніх 540 мільйонів років ці регіони почали опускатися. У нижчих районах могли накопичуватися осади, що давало змогу утворюватися новим шарам на континентах. Цей перехід від підняття та ерозії до опускання та накопичення осадів збігається з геологічними даними в Північній Америці, Балтійському регіоні та північному Китаї.
Співавтор дослідження, геолог Ніколас Фламент з Університету Вуллонгонга в Австралії, пояснив, що команда шукала місця, де рух мантії міг сприяти формуванню Великої невідповідності. Три регіони, представлені в моделі, також були місцями, де геологи вже виявили значні прогалини.
Одне з давніх пояснень зосереджувалося на "Сніговій Землі" — гіпотетичному періоді, коли лід покривав більшу частину планети. Фламент зазначив, що це, ймовірно, сприяло ерозії, але нове дослідження вказує на процеси, що відбуваються глибоко всередині Землі, як на головний чинник. Якби мантія не піднімала континенти, льодовики та інші сили мали б менший ухил для переміщення осадів у бік моря.
Геолог Шанан Петерс із Вісконсинського університету в Медісоні зазначив, що земна кора постійно переробляється в процесі тектоніки плит. Океанічна кора занурюється в мантію внаслідок субдукції — коли одна тектонічна плита рухається під іншу. Матеріали, що опускаються вниз, згодом можуть повернутися в атмосферу через вулканічні виверження, пов'язуючи процеси всередині Землі з умовами на поверхні.
Матеріали, що потрапляють у мантію, також змінюються з часом. Петерс навів приклад стародавнього океану Палео-Тетис, який межував із суперконтинентом Пангея, перш ніж закритися близько 200 мільйонів років тому. Його морське дно містило багаті на вуглець відкладення, що еродували з континентів. Коли ця океанічна кора опустилася вниз у результаті субдукції, вуглець потрапив у надра Землі.
Сьогодні значна частина субдукції навколо Тихоокеанського кільця відбувається з морським дном, віддаленим від континентів і відносно бідним на вуглець. Як наслідок, матеріал, що потрапляє в мантію, має інший хімічний склад, ніж той, що занурювався в минулому.
Петерс вважає, що відсутність шарів гірських порід є свідченням геологічних процесів, що відбувалися в той час, і ці процеси, можливо, вплинули на атмосферу та еволюцію життя.
Оголені кристалічні породи, ймовірно, вивільняли в океани такі елементи, як калій, залізо, марганець і вуглець. На думку Петерса, це могло вплинути на морське життя, сприяти формуванню мушель і змінити хімічний склад атмосфери, потенційно збагативши її киснем.
Нова модель пропонує пояснення для обох сторін Великої невідповідності: ерозії, яка видалила старіші матеріали, та пізнішого накопичення осаду, що сформувало молодші шари гірських порід. Петерс зазначив, що рух мантії, здається, є "єдиним розумним способом" пояснити перехід між цими двома станами.
Інші новини науки
- На дні Середземного моря вчені виявили тисячі круглих утворень. Проте навіть після років досліджень науковці не знають, що саме знайшли.
- У Німеччині знайшли скам'янілість сови віком 47 млн років. Ця знахідка стала свідченням того