Исчезновению миллиарда лет в геологической летописи Земли нашли объяснение
Результаты нового исследования, возможно, позволили разгадать одну из самых сложных геологических загадок Земли: что стало причиной «Великого несогласия» — долгого пробела в слоях осадочных горных пород, наблюдаемого во многих точках земного шара. Ученые пришли к выводу, что в основе этого феномена могли лежать процессы, происходившие в глубинах планеты.
Обычно горные породы залегают в хронологическом порядке: самые древние — внизу, более молодые — наверху. Однако в Северной Америке, Шотландии, Балтийском регионе, на севере Китая, а также в отдельных регионах Австралии, Африки и Азии осадочные породы кембрийского периода (возрастом около 540 миллионов лет) лежат непосредственно на гораздо более древних кристаллических породах: например, на граните, возраст которого может превышать миллиард лет.
Этот разрыв между двумя геологическими эпохами называют «Великим несогласием» (Great Unconformity). В зависимости от региона «выпавший» из летописи временной интервал составляет от 200 миллионов и более чем до миллиарда лет.
Один из самых ярких примеров «Великого несогласия» можно увидеть в Гранд-Каньоне (США). В стенках каньона древние породы, сформировавшиеся 1,7 миллиарда лет назад, залегают прямо под более молодыми осадочными породами, образовавшимися 500 миллионов лет назад. Промежуточный период протяженностью 1,2 миллиарда лет не сохранился.
Отсутствующий отрезок времени был крайне важным этапом в истории Земли: он предшествовал кембрийскому взрыву и охватывал его. Этот период ознаменовался бурным ростом разнообразия жизни на планете.
Ученые давно пытаются выяснить причины появления геологического разрыва. На этот счет уже выдвигали много гипотез. Например, некоторые исследователи полагают, что глобальное оледенение на планете — «Земля-снежок» (Snowball Earth) — могло привести к смыву осадочных пород с поверхности континентов.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature, в исчезновении огромных фрагментов геологической летописи Земли виноваты процессы, происходившие не на поверхности планеты, а в ее мантии — срединном слое, залегающем между земной корой и ядром. Мантия состоит из раскаленных горных пород, они твердые, но очень медленно движутся. Эти горячие потоки в недрах Земли, называемые мантийной конвекцией, могут плавно приподнимать обширные участки земной поверхности или позволять им опускаться обратно.
Геологи из Университета Вуллонгонга (Австралия) провели моделирование процессов мантийной конвекции, происходивших на протяжении сотен миллионов лет. Исследователи обнаружили, что в неопротерозойскую эру (один миллиард — 540 миллионов лет назад) потоки в мантии Земли привели к подъему древних континентальных ядер: Лаврентии (Северной Америки), Балтики (Северной Европы) и севера Китая. Эта эра завершилась с началом кембрийского периода.
Поднятие континентов способствовало интенсивной эрозии: осадочные породы, образовавшиеся в ту эпоху, смывались с континентов в океан. Ученые отметили, что оледенение, вероятно, сыграло значительную роль в эрозии, но ключевой фактор все же кроется глубоко внутри планеты. Без поднятия континентов не было бы необходимого уклона, по которому осадочные породы могли бы перемещаться вниз.
За длительным подъемом суши последовал продолжительный период ее опускания, пришедшийся на фанерозойский эон, то есть последние 540 миллионов лет. По мере того как эти древние континентальные ядра постепенно погружались в океан, их изношенная скальная поверхность оказывалась погребенной под более свежими морскими осадочными отложениями, образовывавшими четкие слои. Именно так, по мнению исследователей, «Великое несогласие» сформировалось и сохранилось до наших дней.
В пользу верности этой гипотезы говорит то, что результаты моделирования совпали с геологическими данными. «Великое несогласие» выражено наиболее ярко как раз там, где поднималась и опускалась земная кора, заключили авторы исследования.
Telegram 
Дзен 
VK 
