Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Геологии


Новости Геологии (113)

Ричард Холм (Richard Holme) из Ливерпульского университета (Великобритания) и его коллеги измеряли колебания в длительности дня с 1969 года — с того времени, когда наука начала регистрировать так называемые геомагнитные вздрагивания, то есть лёгкие колебания земного ядра относительно планеты в целом. С тех пор их было десять.

Вздрагивания ядра, по мнению ряда исследователей, могут играть важную и пока не вполне ясную роль в работе магнитного динамо Земли. (Здесь и ниже иллюстрации NASA.) Вздрагивания ядра, по мнению ряда исследователей, могут играть важную и пока не вполне ясную роль в работе магнитного динамо Земли. (Здесь и ниже иллюстрации NASA.) Эти колебания, вызываемые неясными пока причинами, протекают внутри самого земного ядра и передаются во внешние слои Земли лишь тогда, когда накапливается определённый угловой момент.

Строение ЗемлиСтроение ЗемлиЧтобы выяснить, влияет ли факт передачи момента на длительность суток, учёным пришлось исключить все другие виды колебаний, замедляющих или ускоряющих вращение планеты. К ним, кроме со школы известного приливного торможения Земли Луной, относят, как ни странно, не только таяния ледников и их перемещение по суше, но и мощные океанские течения и даже стратосферные воздушные потоки. Хотя их совместное влияние обычно не превышает миллисекунды в год, учитывая массу планеты, это означает огромную энергию названных воздействий. Посему их отделение от влияния геомагнитных вздрагиваний оказалось не таким простым делом.

Получив в итоге очищенные данные по длительности суточного вращения, на них наложили график с датами вздрагиваний земного ядра. Сильная корреляция, демонстрирующая, что каждое из них меняло длину суток, была очевидной, утверждают учёные. Правда, у них уже появились оппоненты, которые считают, что действительно значимое изменение показало лишь вздрагивание 2003 года, а остальные события такого рода менее убедительны.

Каждое вздрагивание в среднем сдвигает длительность дня на 0,1 мс. Ничтожное значение, верно? Между тем через миллиард лет нам так не покажется. Но речь не о том. Колебания информируют нас о поведении земного ядра. В частности, их дальнейший анализ, как считает Ричард Холм, способен улучшить наше понимание того, как ядро и мантия обмениваются угловым моментом.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Океаны живут всего лишь несколько сотен миллионов лет — как приходят, так и уходят. Новые рождаются, когда континенты разрываются на части, а из разломов изливается горячая магма — она застывает и превращается в океаническую кору. Старые умирают, когда континенты сталкиваются, и океаническая кора под их давлением погружается обратно в мантию.

Схема зоны субдукции Схема зоны субдукции, фото GEOМеханизм формирования зон субдукции, однако, остаётся туманным. С годами океаническая кора остывает и становится более плотной, поэтому старая кора может спонтанно деформироваться, выгнуться, просесть в мантию. Но в то же время старая кора крепче и жёстче, что вроде бы не должно позволять ей выгибаться и проседать.

Чтобы разобраться в этом вопросе, надо найти такую зону субдукции, которая только начала формироваться, рассудил Жуан Дуарте из Университета Монаш (Австралия). Поиски привели его группу к неизвестному доселе примеру тектоники плит на юго-западе от Португалии.

Атлантика — относительно юный океан, и в нём почти нет зон субдукции, то есть с геологической точки зрения это довольно тихое место. Однако сильные землетрясения, потрясшие Португалию в 1755 и 1969 гг., породили подозрения в том, что глубоко под водой происходит нечто необычное.

Г-н Дуарте и его коллеги восемь лет занимались картографированием геологической активности у португальских берегов. «Постепенно мы начали осознавать, что наши данные говорят о формировании новой зоны субдукции», — говорит учёный.

И так было ясно, что эта область испещрена надвигами — небольшими участками, в которых одни фрагменты породы заходят под другие. Группа г-на Дуарте обнаружила, что они связаны так называемыми трансформными разломами, где породы трутся друг о друга на одном уровне. Все вместе они создают большую систему разломов протяжённостью несколько сотен километров, которая, по трактовке авторов исследования, представляет собой нарождающуюся зону субдукции.

Самое главное — работа позволяет судить о причинах её формирования. Она лежит всего в 400 км к западу от — зоны субдукции на западе Средиземного моря, которое и само некогда было океаном, пока Африка не столкнулась с Евразией. Группа г-на Дуарте пришла к выводу, что трансформные разломы соединяют Гибралтарскую дугу с новой зоной субдукции. По их словам, субдукция (пододвигание одной литосферной плиты под другую), вероятно, распространяется из умирающего Средиземноморья в относительно юную Атлантику.

«С определённой уверенностью можно утверждать, что перед нами пример заражения субдукцией», — говорит эксперт. Средиземное море в свою очередь могло «подхватить» субдукцию от какого-нибудь более древнего океана и так далее до начала времён. «Субдукция может вести себя подобно инфекционному заболеванию», — блещет образным мышлением г-н Дуарте.

Жак Девершер из Брестского университета (Франция) полагает, что «инфекционная теория» действительно способна объяснить формирование новых зон субдукции. Но, по его мнению, ещё очень рано с уверенностью говорить о том, что в данном уголке земного шара открывается новая зона субдукции.

Если же г-н Дуарте и его коллеги правы, Атлантический океан на наших глазах превращается из молодого, растущего водоёма в стареющий и умирающий. Кстати, он уже убывает в Карибском бассейне и на крайнем юге. Европа и Америка могут воссоединиться примерно через 220 млн лет.

«Можете считать эти три зоны субдукции пороками развития, — говорит г-н Дуарте. — Из этих областей разойдутся трещины, которые рано или поздно приведут к разлому литосферной плиты. Возможно, мы оказались свидетелями переломного момента в истории Атлантики».

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Многие десятилетия учёные полагали, что присутствие воды в глубинных породах делает последние менее вязкими и позволяет им течь. Это движение лежит в основе всех видов геофизических явлений — от толкотни литосферных плит до гигантской конвекции в мантии. Кроме того, оно участвует в круговороте углерода и других жизненно важных элементов в планетарном масштабе.

Конвекция в мантии, возможно, не так сильно зависит от наличия водной смазки. (Изображение Университета Лидса.)Конвекция в мантии, возможно, не так сильно зависит от наличия водной смазки. (Изображение Университета Лидса.)Однако эксперименты с кристаллами оливина (распространённый в мантии минерал) при высоких давлениях показали, что даже учебники ошибаются.

Многочисленные лабораторные работы продемонстрировали ослабляющее влияние воды на минералы. Но геохимик Хунчжань Фэй из Байройтского университета (ФРГ) и его коллеги указывают на то, что в большинстве этих исследований изучались кристаллы, перенасыщенные водой. Когда кристаллы сжимались, вода, находившаяся между крупинками, позволяла им скользить, вместо того чтобы деформироваться, как следовало бы ожидать в естественных условиях.

Поэтому группа г-на Фэя взялась за монокристаллы оливина, которые испытали температуры и давление, характерные для глубины 100–200 км. Работа не ставила задачей изучение того, как вода разупрочняет камни, всё внимание было нацелено на её воздействие на диффузию атомов кремния в кристаллах. Когда оливин сжимают, кремний движется медленнее всех, и по скорости его диффузии можно судить о том, насколько быстро течёт порода.

Оказалось, что «водный эффект» намного меньше ожидаемого: увеличение содержания воды в кристалле оливина в тысячу раз повысило диффузию кремния менее чем в 10 раз. «Я был очень удивлён», — признаётся г-н Фэй.

Исследователи полагают, что полученные результаты ставят под сомнение несколько важнейших геофизических представлений. Так, считается, что вода смягчает верхнюю часть мантии, позволяя двигаться литосферным плитам, но, возможно, дело не в ней. Кроме того, различия в количестве воды уже не объясняют, почему «горячие точки», то есть места выхода на поверхность мантийных плюмов, остаются неподвижными долгое время (к примеру, на Гавайях), несмотря на перемещение тектонических платформ.

Не все готовы принять новую точку зрения. Петролог Сумит Чакраборти из Рурского университета (ФРГ), который прислал г-ну Фэю некоторые материалы для экспериментов и ранее опубликовал статью о сильном влиянии воды на скорость диффузии кремния в оливине, увидел в этой работе ряд недочётов.

Во-первых, содержат богатые кремнием минералы воду или нет, не совсем ясно, действительно ли скорость диффузии кремния в них определяет скорость течения породы. Во-вторых, в отличие от многих типов оливина, кристаллы, использовавшиеся в исследовании, не содержали железа, а ведь минералы деформируются по-разному в зависимости от концентрации этого элемента. Поэтому, заключает г-н Чакраборти, претензии надуманны.

Со своей стороны, г-н Фэй намерен разобраться в том, как кремний диффундирует через границы крупинок минералов, — может быть, там он ведёт себя не так, как в одиночном кристалле.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.


 

Источник: КОМПУЛЕНТА


 

 

 

Анализ образцов горных пород из различных уголков Земли — от Австралии и Зимбабве до Западной Виргинии (США) — позволил предположить, что поздняя тяжёлая бомбардировка, имевшая место 4,1–3,8 млрд лет назад, сыграла ключевую роль в обеспечении будущей земной жизни необходимыми исходными материалами. Тогда на Землю обрушились десятки тысяч массивных тел, оставивших после себя множество кратеров.

Ранняя Земля была небезопасным местом: метеоритные удары сыпались на планету многократно чаще, чем сегодня. Но не исключено, что именно этот ужас и породил нас с вами. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, M.Pasek et al.) Ранняя Земля была небезопасным местом: метеоритные удары сыпались на планету многократно чаще, чем сегодня. Но не исключено, что именно этот ужас и породил нас с вами. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, M.Pasek et al.) По мнению исследовательской группы, возглавляемой геологом Мэттью Пасеком (Matthew Pasek) из Университета Южной Флориды (США), среди этих тел было множество метеоритов, которые принесли на Землю фосфор, столь необходимый для живых существ земного типа. Для справки: фосфор часто встречается в метеоритном минерале шрейберзите.

Породы старше 3,5 млрд показывают следы фосфитов, в то время как более поздние — в основном фосфатов. Породы старше 3,5 млрд показывают следы фосфитов, в то время как более поздние — в основном фосфатов. Сегодня основная часть фосфора на Земле содержится в фосфатах, относительно малорастворимых и не слишком активных в химическом отношении соединениях. Современная теория прохождения жизни на Земле предполагает, что она базировалась не на ДНК-, а на РНК-организмах. Однако долгое время было неясно, как именно эти относительно простые РНК-организмы могли заполучить в свой состав фосфор без сложных механизмов по его добыче из фосфатов.

По предположению группы г-на Пасека, метеоритные фосфиды при взаимодействии с водой, которой уже тогда, считают исследователи, была покрыта бóльшая часть Земли, образовывали фосфиты — ту форму соединений фосфора, которую нарождающимся РНК-организмам было легко усвоить. Как считает Мэттью Пасек, именно поэтому сегодня мы не наблюдаем возникновения «новых форм жизни» — для этого нет условий в виде доступного фосфора.

Правда, такой подход отдаёт, как сказали бы в советское время, некоторым механицизмом: многие биологи придерживаются иных, более сложных представлений о причинах невозможности формирования «новых форм жизни» в наше время.

Свои выводы о недоступности фосфора в легко усваиваемом виде для эпох после поздней тяжёлой бомбардировки учёные основывают на том, что только в образцах старше 3,5 млрд лет им удалось встретить фосфиты в значительных количествах, в то время как в более поздних необходимый для возникновения жизни элемент был представлен в основном фосфатами.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (доступен полный текст).


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

 

Химические остатки участка земной коры, погрузившегося глубоко в мантию, со временем могут вновь выйти на поверхность в совершенно другом месте — например, на каком-нибудь далёком вулканическом острове. 

Остатки земной коры, затонувшей около 2,5 млрд лет назад, вновь поднялись благодаря восходящему потоку в мантии. (Иллюстрация Nature.)Остатки земной коры, затонувшей около 2,5 млрд лет назад, вновь поднялись благодаря восходящему потоку в мантии. (Иллюстрация Nature.)Анализ вулканической породы на одном из островов южной части Тихого океана позволил учёным предположить, что этот процесс занимает более 2 млрд лет.

Соавтор Рита Кабраль из Бостонского университета (США) отмечает, что химический и изотопный состав мантии варьируется от места к месту. Возможно, это результат опускания кусков коры, но конкретных доказательств тому до сих пор получено не было. 

За ними исследователи отправились на остров Мангаиа — самый южный из островов Кука. Местные вулканические породы, сформированные около 20 млн лет назад, сильно выветрились, но сернистые минералы, заключённые в кристаллах оливина, устойчивых к выветриванию и сформировавшихся на глубине в несколько километров, всё ещё хранят ту «химию», которая предшествовала извержению, что вывело их на поверхность планеты. 

А состав красноречив! Например, г-жа Кабраль отмечает, что доля изотопа серы-33 много ниже показателя, типичного для земной коры. Хотя к этой аномалии могут привести и биологические процессы, последние одновременно создали бы аномально высокую концентрацию серы-34, но в образцах с Мангаиа этого нет. 

Наиболее вероятным источником пород, бедных серой-33, учёные считают мантийный материал, который содержит остатки коры, затонувшей или иным образом оказавшейся под поверхностью планеты по крайней мере 2,45 млрд лет назад, ещё до того, как фотосинтезирующие организмы приступили к накачиванию атмосферы кислородом. Когда кислорода было мало, химические реакции, протекавшие под действием солнечного света, естественным образом должны были создать сернистые соединения с малым содержанием серы-33. Позднее озоновый слой, ставший результатом кислородной катастрофы, подавил эти процессы. 

В какой-то момент материал с границы коры и мантии поднялся вновь вместе с так называемым мантийным плюмом (восходящим потоком). Г-жа Кабраль просит обратить внимание на малую интенсивность перемешивания материала в мантии, ведь этот кусок породы вышел обратно на поверхность почти в том же виде, в каком затонул. Возможно, в мантии можно найти целое «кладбище» не тронутых временем древних литосферных плит. 

Можно ли считать полученные данные свидетельством существования тектоники по крайней мере 2,45 млрд лет назад? Исследователи не спешат делать такой вывод. По их мнению, в то время планета была ещё молода и горяча, поэтому данный участок коры мог затонуть не из-за субдукции (захождения одной литосферной плиты под другую, как это происходит сегодня), а каким-то иным образом. Действительно, геохимик Роберт Стерн из Техасского университета в Далласе (США) полагает, что материал с низким содержанием серы-33 мог образоваться не на поверхности Земли, а в «подбрюшье» континентальной коры, после чего отвалиться и затонуть в мантии. Нечто подобное кое-где случается и сейчас. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Давно известно, что золотые жилы формируются в минеральных отложениях горячих жидкостей, проходящих через глубокие трещины в земной коре. По новым данным, этот процесс может протекать практически мгновенно — возможно, в несколько десятых долей секунды.

Золотая жила. Фото Shutterstock.Золотая жила. Фото Shutterstock.Это происходит вдоль трещин (fault jogs), соединяющих основные линии геологических разломов, поясняют Дион Уэзерли из Квинслендского университета (Австралия) и Ричард Хенли из Австралийского национального университета.

Во время землетрясений бока разломов скользят и трутся друг о друга, и такие трещины просто открываются. Учёные заинтересовались тем, что происходит с жидкостью, циркулирующей через трещины. Оказалось, что возникает быстрая разгерметизация, то есть в области высокого давления глубоко под землёй давление резко приближается к тому, что мы испытываем на поверхности. Например, землетрясение магнитудой 4 на глубине 11 км приводит к тому, что давление во внезапно раскрывшейся трещине снижается с 290 до 0,2 МПа (для сравнения: давление на уровне моря равно 0,1 МПа).

Когда минерализованная вода с температурой около 390 °C испытывает подобный перепад давления, жидкость быстро испаряется и минералы кристаллизуются почти мгновенно. Со временем из окружающих пород в щель просачивается всё больше жидкости, и первоначальное давление восстанавливается. Это не происходит одномоментно, и в промежутке возникает крошечная золотая жила.

Чем мощнее землетрясение, тем сильнее упадёт давление, но для золотой жилы это будет уже перебор. Для большого перепада достаточно маленького толчка. Например, при магнитуде 2, которую производит скольжение на 130 мкм вдоль 90 см разлома, давление уже скачет на 50%.

Вот почему породы с отложениями золотосодержащего кварца часто «отделаны» паутиной крошечных золотых жил. «В каждой зоне разлома ежегодно происходят тысячи и сотни тысяч небольших землетрясений, — отмечает г-н Уэзерли. — За сотни тысяч лет крошечные золотые жилки складываются в нечто большее».

Теперь вы знаете, где искать золото, но Такааки Тайра из Калифорнийского университета в Беркли (США) полагает, что польза от исследования этим не ограничивается. Модели землетрясений практически не учитывают давления жидкости при прогнозировании афтершоков, и новые данные могут это исправить.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


В последнее время стало выясняться, что внутреннее ядро Земли устроено сложнее, чем считалось, но ни одна из новых моделей пока не смогла объяснить странное поведение проходящих через него сейсмических волн. Между тем понимание внутреннего ядра во всей его сложности необходимо для изучения эволюции и сегодняшнего состояния планеты. Рост внутреннего ядра косвенно влияет на движение ядра внешнего, которое производит магнитное поле Земли.

Строение Земли. Иллюстрация Thinkstock.Строение Земли. Иллюстрация Thinkstock.Группа учёных из Великобритании и США полагает, что поведение сейсмических волн объясняется конвекцией, то есть тем же явлением, благодаря которому батарея, стоящая у окна, обогревает всю комнату. Воздух вблизи неё теплеет и становится менее плотным, из-за чего поднимается к потолку и меняется местами с более холодными слоями. Оказавшись рядом с батареей, холодный воздух тоже нагревается, начинает подниматься и т. д. То же самое происходит внутри ядра.

«Медленное остывание Земли заставляет жидкое внешнее ядро затвердевать снизу вверх, откладывая материал с более низкой температурой на границе внутреннего ядра, — поясняет Крис Дэвис из Лидсского университета (Великобритания). — Материал, расположенный в верхней части внутреннего ядра, плотнее того, что располагается ниже. Если плотный материал залегает выше лёгкого, последний хочет подняться, а плотный — опуститься, что делает всю систему неустойчивой». Именно эта нестабильность и приводит к конвекции.

Некоторые исследователи предполагали, что в центре внутреннего ядра жарче, чем по краям, и что изменение температуры от центра к краю тоже способно вызвать конвекцию, так как относительно прохладный материал на краю стремится затонуть.

Но г-н Дэвис и его коллеги утверждают, что конвекция возникает из-за более плотного, а не прохладного материала. Иными словами, дело не в разнице температур, а в разнице химических составов.

Предыдущие штудии показали, что внутреннее ядро может осуществлять перенос тепла с помощью другого уровня проводимости, когда тепло переносится, но материал — нет. Однако это означало бы, что для конвекции просто не оставалось бы тепла. Поэтому многие учёные сомневаются в том, что поведение сейсмических волн можно объяснить конвекцией.

Суть новой работы как раз и заключается в том, что она показывает принципиальную возможность конвекции во внутреннем ядре.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Где-то 600–700 млн лет тому назад на Земле приключилось нечто трудно представимое: она замёрзла. Суша, находившаяся в то время целиком в приэкваториальных и тропических областях, несёт на себе чёткие отпечатки ледников. Кажется очевидным, что на полюсах тоже вряд ли было слишком жарко.

Типичный земной экваториальный пейзаж примерно 650 млн лет назад (иллюстрация Wikimedia Commons).Типичный земной экваториальный пейзаж примерно 650 млн лет назад (иллюстрация Wikimedia Commons).Когда такая теория была высказана впервые, на неё обрушилась жесточайшая критика. Возражения сводились к двум основным тезисам: Земля не могла попасть в такое состояние и не могла из такого состояния выйти. Поясним: оледенения на Земле бывали часто, но только не планетарных масштабов. У нашей планеты есть эффективные системы обратной связи, препятствующие событиям такого рода. Например, при падении температуры океана растворимость газов в нём растёт, так что углерод органического происхождения должен быстро связываться в углекислый газ и насыщать атмосферу, вплоть до резкого усиления парникового эффекта. Последний ещё до окончания сковывания планеты льдами резко выровнял бы температуру, не допустив глобального оледенения.

Наконец, если бы вдруг это случилось, отмечали противники теории, разморозка была бы чрезвычайно трудна, а тотальная гибель жизни — неизбежна. Без открытой воды в атмосфере почти не было бы облаков, а высокая отражающая способность льда вела бы к потере Землёй энергии, полученной с солнечным светом. Какой механизм мог бы нагреть её, когда даже вулканическая деятельность под ледниковым щитом затруднительна (как в сегодняшней Антарктиде) — а значит, осложнено и вторичное насыщение углекислым газом? К тому же, если температура на экваторе была близка к антарктической, на полюсах теоретически мог выпасть сухой лёд, дополнительно выводивший углекислый газ из атмосферы.

Геолог Хуэй Мин Бао (Huiming Bao) из Университета штата Луизиана (США) был одним из противников теории Земли-снежка. Но исследования образцов упомянутого периода подвели учёного к мнению о правоте гипотезы. Однако важно было ответить на второй вопрос: как и когда полностью замёрзшая Земля могла оттаять, если ледяное покрытие и отсутствие облаков, напротив, должны были охладить её до предела?

Микрофотографии баритов, бедных кислородом-17 (фото Huiming Bao et al.).Микрофотографии баритов, бедных кислородом-17 (фото Huiming Bao et al.).Чтобы решить эту головоломку, учёные исследовали бариты BaSO4 той далёкой эпохи. Как выяснилось после анализа образцов из Южного Китая, именно в баритах, близких к периоду глобального оледенения, был сильный дефицит кислорода-17 и избыток кислорода-18 в сравнении с нормальными земными концентрациями. Сначала столь странное изотопное состояние приписали эффекту сильнейшей эрозии, характерной для периода после отступления оледенения. Однако оледенений на Земле было много, а вот слоёв, обеднённых кислородом-17, пока больше не замечено.

Как полагает в связи с этим сам г-н Бао, это значит, что время резкого обеднения баритов кислородом-17 может быть маркером длительности периода, когда формирующиеся бариты были лишены доступа к такому кислороду. Хотя учёный считает преждевременным называть точные причины изотопного обеднения, он говорит, что уже сейчас можно использовать его для датирования периода «глобального оттаивания». Согласно расчётам, такие аномально обеднённые кислородом-17 бариты характерны для периода не более 0,00–0,99 млн лет.

Авторы исследования увязывают восстановление нормального содержания изотопа кислорода-17 с восстановлением нормальной же атмосферы. По их мнению, чтобы выйти из климатического нокаута и растаять, Земле требовалось в 350 раз больше углекислого газа, чем сегодня. Они считают, что такая концентрация сопровождалась малым количеством кислорода в атмосфере или же его почти полным отсутствием. После того как вулканы доставили в атмосферу избыточное количество углекислого газа, который на замёрзшей Земле некому было потребить, началось сверхинтенсивное глобальное потепление с положительной обратной связью. В период потепления и восстановления нормального состояния планеты, теоретизируют авторы работы, содержание кислорода-17 должно было быть минимальным.

Иными словами, нормальное положение дел восстановилось по геологическим меркам быстро — менее чем через миллион лет. Чрезвычайно быстро, если учесть катастрофический характер оледенения и связанный с ним процесс массового вымирания организмов. Строго говоря, раскрученный в 1980-х годах сценарий ядерной зимы не столь жесток, как случившееся в эпоху Земли-снежка.

«Что бы ни произошло на Земле, она восстановится, и весьма быстро, — подчёркивает Хуэй Мин Бао. — Планета выжила, и жизнь продолжилась даже после этого убийственного события. Единственное, что изменилось, — состав жизни. Другими словами, что бы люди ни делали Земле, жизнь устоит. Вот только останутся ли люди её частью...»

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, где можно ознакомиться и с его полным текстом.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Затопленные остатки древнего микроконтинента, похоже, разбросаны под океаном между Мадагаскаром и Индией.

Цветная дорожка (см. левую цветовую шкалу) к западу от Реюньона представляет собой вероятный маршрут острова за последние десятки миллионов лет. Чёрные линии с жёлтыми кругами и красным кругом указывают на пути Африканской платформы и Индийской плиты соответственно. Числа в кругах означают миллионы лет. Области с топографией чуть ниже поверхности моря ныне рассматриваются как континентальные фрагменты. (Изображение GFZ / Steinberger.)Цветная дорожка (см. левую цветовую шкалу) к западу от Реюньона представляет собой вероятный маршрут острова за последние десятки миллионов лет. Чёрные линии с жёлтыми кругами и красным кругом указывают на пути Африканской платформы и Индийской плиты соответственно. Числа в кругах означают миллионы лет. Области с топографией чуть ниже поверхности моря ныне рассматриваются как континентальные фрагменты. (Изображение GFZ / Steinberger.)Доказательством тому стала находка на Маврикии — вулканическом острове, лежащем примерно в 900 км к востоку от Мадагаскара. Тамошним старейшим базальтам около 8,9 млн лет, утверждает геолог Бьёрн Ямтвейт из Университета Осло (Норвегия). Но тщательный анализ песка с двух местных пляжей позволил выявить где-то двадцать цирконов — кристалликов силиката циркония, которые обладают высокой стойкостью к эрозии и химическим изменениям. Они намного древнее.

Эти цирконы образовались в гранитах и других вулканических породах по крайней мере 660 млн лет назад. Одному из кристаллов не меньше 1,97 млрд лет.

Г-н Ямтвейт и его коллеги предполагают, что породы, содержащие эти цирконы, возникли во фрагментах древней континентальной коры, находящейся под Маврикием. По-видимому, сравнительно недавние извержения вулканов доставили осколки коры на поверхность, где цирконы оказались среди песка в результате эрозии.

Исследователи подозревают также, что под дном Индийского океана лежит множество фрагментов той континентальной коры. Анализ гравитационного поля Земли выявил несколько областей, где океаническая кора намного толще обычного — 25–30 км вместо привычных 5–10 км.

Эта аномалия может оказаться остатками суши, которую учёные предлагают назвать Мавриция (Mauritia). Вероятно, она разделилась с Мадагаскаром, когда тектонический рифтогенез и растяжение морского дна заставили Индийский субконтинент начать движение из южной части Индийского океана в северо-восточном направлении. Последующее растяжение и истончение коры в этой области привело к опусканию фрагментов Мавриции, которые на тот момент состояли из острова или архипелага общей площадью примерно в три Крита.

Учёные выбрали для анализа песок, а не местные породы, дабы убедиться, что цирконы, нечаянно застрявшие в дробильном оборудовании после предыдущих исследований, не загрязнили свежие образцы. Ближайшее обнажение континентальной коры, где ещё можно найти цирконы Мавриции, находится глубоко под водой. Кроме того, цирконы добыты в таких местах Маврикия, куда люди практически не заходят и едва ли могли принести их с собой. В то же время кристаллы слишком велики, чтобы их мог доставить туда ветер.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


До сих пор учёные подразделяли извержения на две категории: бурные (взрывные) и эффузивные. Первый тип подразумевает обожаемый детишками выброс пепла и фрагментов породы высоко в атмосферу (например, извержение вулкана Сент-Хеленс 1980 года). Второй — мягкие потоки раскалённой красной лавы, орошающие склоны вулкана (такое, к примеру, постоянно происходит на Гавайях).

Остров Маколи — кальдера, образовавшаяся после извержения одноимённого подводного вулкана 6 100 лет назад (здесь и ниже изображения авторов работы)Остров Маколи — кальдера, образовавшаяся после извержения одноимённого подводного вулкана 6 100 лет назад (здесь и ниже изображения авторов работы)Докопавшись до необычной пемзы в окрестностях подводного вулкана Маколи на юго-западе Тихого океана, сотрудники Университета Виктории в Веллингтоне (Новая Зеландия) предлагают ввести третью категорию, которую они назвали тангароанским (Tangaroan) в честь своего научно-исследовательского судна и морского божества маори.

Пузырьки в пемзе говорят о том, что одно из недавних извержений Маколи было не взрывным и не эффузивным, а каким-то промежуточным.

Куски лавы отрываются от общей массы и всплываютКуски лавы отрываются от общей массы и всплываютВы, наверное, знаете, что в пемзе есть дырочки — пустоты, оставленные пузырьками газа во время затвердевания лавы. На суше подобная порода формируется только после бурных извержений. Число отверстий, их размер и форма позволяют геологам понять, при каких условиях произошёл взрыв. Если пемза обнаружена у подводного вулкана, то там тоже случился сильный выброс магмы в результате накопления газов, не так ли?

Нет, не так. Отверстия в пемзе вулкана Маколи округлые и равномерно пенистые, с фактурой хорошо сделанного мусса или безе, говорит соавтор Колин Уилсон. Вдоль края, где происходило быстрое охлаждение, наблюдаются удлинённые пузырьки.

Вероятно, давление толщи воды не позволило вулкану взорваться. Дело, по-видимому, было так (см. иллюстрацию выше). Когда в вулкане поднимается магма, формируется своего рода пена. Частички пенистой лавы тихонько отпадают от общей массы и всплывают. Из-за контакта с морской водой края этих образований остывают, но внутри лава ещё горяча. По мере подъёма пузырьки газа внутри равномерно расширяются, поскольку давление воды снижается. «Какой-то адский попкорн», — поясняет г-н Уилсон.

В случае вулкана Маколи эти кусочки имеют около 10 см в диаметре, но авторы нашли сообщения о том, что в других местах встречаются фрагменты метрового размера — например, в породе потухшего вулкана Западный Рота у берегов Марианского архипелага. А в 1998 году близ острова Терсейра на Азорах видели куски диаметром три метра.

Поэтому можно вздохнуть с облегчением: далеко не каждый подводный вулкан, вокруг которого разбросана пемза, может привести к бурному извержению. Это важно для многих вулканических архипелагов, в том числе для островной дуги Кермадек, где находится Маколи, ведь там проложено множество судоходных маршрутов и подводных кабелей.

Что касается пемзы, то, поплавав несколько месяцев, она либо распадается, либо попадает на берег, либо пропитывается водой и погружается на дно. Иногда формируются гигантские плоты из сбитых вместе кусков, которые играют роль транспортного средства для морской жизни.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Как звери фокусируются на нужном запахе

31-10-2012 Просмотров:8734 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Как звери фокусируются на нужном запахе

Находясь в толпе, мы легко можем сфокусироваться на знакомом лице или на характерной одежде и уже не упускать этого человека из виду. Примерно также поступают животные, только в их случае...

Палеонтологи выяснили, когда первые птицы научились летать

10-10-2017 Просмотров:748 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи выяснили, когда первые птицы научились летать

Ученые нашли на северо-востоке Китая останки крайне необычной протоптицы, жившей примерно 120 миллионов лет назад и обладавшей достаточно крепкими костями для полета, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. Первые птицыСегодня среди палеонтологов нет согласия в том,...

Зимы в Сибири становятся всё более теплыми

27-01-2015 Просмотров:8374 Новости Метеорологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Зимы в Сибири становятся всё более теплыми

Климатологи впервые проследили за изменением зимних температур в Восточной Сибири. Выяснилось, что на протяжении последних нескольких тысяч лет они становились всё более высокими. К такому выводу пришли немецкие специалисты из Института...

Палеонтологи разглядели мозг древнейшего хищника на Земле

18-07-2014 Просмотров:5115 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи разглядели мозг древнейшего хищника на Земле

Ученые рассмотрели мозг представителя загадочных аномалокарисов, крупных хищников, бороздивших океаны более 500 млн лет назад. Оказалось, что эти существа были ближе к бархатным червям, чем к членистоногим. Отпечаток АномалокарисаРезультаты исследования, проведенного...

Новый динозавр перенёс изобретение перьев в прошлое

21-09-2010 Просмотров:8611 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Новый динозавр перенёс изобретение перьев в прошлое

    Теропод Concavenator corcovatus может стать одним из ключей к происхождению птиц, вернее, одной из самых ярких их особенностей — перьев. Так считают Франциско Ортега (Francisco Ortega) из испанского...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.