Ученые создали карту тектоники плит, охватывающую 500 миллионов лет

Земная кора — важнейший источник информации о прошлом планеты. Изучая породы, из которых состоит твердая оболочка Земли, ученые делают выводы о различных геологических процессах и ходе эволюции живых организмов. При этом изучать, как менялась кора на протяжении миллиардов лет существования Земли, очень трудно: причина в самом строении коры. Ее крупные участки постоянно движутся. В зонах субдукции одни блоки коры постепенно погружаются под другие, уходя в горячую мантию Земли. Участки плит, погрузившихся в мантию, уже недосягаемы.

Сегодня существуют подробные модели движения плит в течение кайнозоя, мезозоя и палеозоя — эр, составляющих современный геологический эон фанерозой. Этот период начался примерно 542 млн лет назад. 540 млн лет назад произошел «кембрийский взрыв», когда в палеонтологической летописи появилось множество скелетных организмов.

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Gondwana Research, обратились к предыдущему периоду истории Земли. Предметом их интереса стал неопротерозой — эра, которая началась около 1000 млн лет назад, а закончилась примерно 542 млн лет назад. Чтобы понять, как двигались древние плиты коры, ученые обратились к «свидетелям» этого процесса. Это породы, сформировавшиеся в зонах коллизии континентов — столкновения и взаимодействия двух плит. При встрече двух континентальных плит ни одна не погружается в мантию, поскольку плотность континентальных плит сравнительно невелика. Вместо этого на границе плит кора «сминается», и возникают горные цепи.

Чтобы определить, как двигались плиты, ученые использовали данные палеомагнитного датирования пород. Этот метод использует постоянное смещение магнитных полюсов Земли. Породы, нагретые до точки Кюри (для большинства исследуемых пород это около 500—700 °C), при остывании «запоминают» текущее направление линий магнитного поля. Также использовались геологические данные об истории образования гор, осадочных пород, континентальных рифтов (разломов). Были учтены данные о мантийных плюмах — горячих потоках вещества мантии, двигающихся вертикально.

На основе этих данных ученые построили модель движения плит. Она во многом отличается от моделей, основанных на более ранних данных. Основные отличия касаются очертаний гипотетического суперконтинента Родиния, который предположительно образовался около миллиарда лет назад, а распался приблизительно 750 миллионов лет назад. По данным нового исследования, территории современной Индии и Южного Китая не входили в состав суперконтинента, они скорее были «одинокими странниками». А вот блок коры Конго—Сан-Франциско, по мнению ученых, был частью Родинии.   

Ученые считают, что их модель сможет стать основой для более детальных исследований земной коры неопротерозоя.