Международная группа геофизиков решила вековую задачу – ученые выяснили, когда и каким образом объединились древние суперконтиненты Колумбия и Родиния. Исследование под названием "О долговечной связи между Южной Сибирью и Северной Лаврентией в Протерозойскую эру" было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

"В новом исследовании мы заключаем, что север Лаврентии (Северная Америка) и юг Сибири были объединены в периоды примерно с 1,2 – 1,9 миллиарда лет до 700 миллионов лет назад", — заявил соавтор работы Кевин Чемберлен из Вайомингского университета, на сайте которого коротко передается содержание исследования.

В работе принимали участие исследователи из нескольких канадских, шведских и российских университетов. Ученые фактически проделали работу детективов – "пришли на место преступления после происшествия и собрали его куски воедино", отметил Чемберлен. Геофизикам удалось обнаружить образцы одних и тех же пород на различных территориях современных континентов, ранее примыкавших друг к другу, и установить общность этих частей через их расположение, строение и химический состав. Возраст пород сравнивали при помощи уран-свинцового метода.

 Специалисты пришли к выводу, что обнаруженные породы раньше были единым целым и входили в состав объединенного суперконтинента. Всего ученые нашли около 250 дайек (геологические тела — ред.), сравнение пород из которых позволило им построить базу континентальных образцов возрастами 2700-500 миллионов лет. Геофизики и другие специалисты работают и над более молодыми образцами – от 100 до 400 миллионов лет.

 "Большинство основных месторождений металлов на Земле сформировались в ранний период истории планеты", — отметил Кевин Чемберлен.

 В статье отмечается, что исследование ученых может быть полезным при расчете экономической целесообразности будущей разведки нефти и газа.

Источник: infox.ru

Британские ученые выяснили, что Земля 720-640 тысяч лет назад представляла собой не замороженный "снежок", как считают геологи сегодня, а была похожа Европу и Энцелад, спутники Юпитера и Сатурна с их подледными океанами и вулканами, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Так выглядела Земля 850 миллионов лет назадГипотеза "белой Земли", или Земли-"снежка" (snowball Earth) предполагает, что в один из периодов неопротерозойской эры, примерно 625-850 миллионов лет назад, планета "промерзла" вплоть до экватора. Существуют разные версии этой гипотезы — от "слякотной", по которой океан у экватора оттаивал, по крайней мере, на несколько месяцев в году, до "ледышки", когда льдом была покрыта абсолютно вся земная поверхность.

До настоящего времени ученые считали, что Земля вряд ли промерзла полностью, так как в таком случае даже массированных выбросов СО₂ и других парниковых газов не должно было хватить для того, чтобы растопить все льды. В пользу этого говорит то, что в некоторых регионах Земли можно найти типично "водные" отложения щелочных пород, сформировавшиеся в это время. Тем не менее, сам механизм поддержания океанов в жидком виде оставался неясным.

Том Гернон из университета Саутхемптона (Великобритания) и его коллеги выяснили, что на самом деле Земля была похожа не на "снежок", а была своеобразным аналогом "водных" лун Юпитера и Сатурна, воссоздав на компьютере одно из ключевых событий этой эпохи – разлом Родинии, первого суперконтинента в истории нашей планеты.

"Когда вулканические породы выбрасываются на поверхность дна океанов, они проходят цикл крайне быстрых и сильных химических изменений, которые сильно меняют биогеохимию океанических вод. Мы выяснили, что многие геологические и геохимические феномены, связанные с эпохой Земли-"снежка", хорошо укладываются в идею обильных извержений подводных вулканов на кромках срединно-океанических хребтов", — заявил ученый.

Команда Гернона проверила эту идею, создав компьютерную модель распада Родинии и связанных с этим извержений вулканов. Эти расчеты показали, что вулканы выбрасывали огромное количество тепла и целый ряд химических веществ, преобразовавших облик подледного океана Земли.

Взаимодействие выбрасываемых пород и воды приводило к осаждению и формированию огромного количества так называемых гиалокластитов – пород, содержащих большое количество ионов фосфора, кальция и целого ряда других щелочных металлов. Гиалокластиты нестабильны по своей химической природе. Они быстро превращаются в своеобразное "стекло", из которого вымываются все ионы, что делает окружающую воду более щелочной.

Парадоксальным образом, эти ионы мешали вулканам растапливать Землю, так как они служили своеобразным "буфером", поглощавшим большую часть углекислого газа, которые выбрасывались из недр планеты, и превращавшим их в отложения карбонатов на дне океана. Благодаря этому доля СО₂ в атмосфере росла медленно, и Земля провела в "ледниковом периоде" свыше 200 миллионов лет.

Подобное свойство – теплая и очень щелочная вода – делало древнюю Землю очень похожей на то, каким сегодня выглядит Энцелад, спутник Сатурна, чей подледный океан обладает аналогичными свойствами. Это в принципе позволяет использовать ископаемые данные с Земли и данные современных наблюдений для оценки пригодности таких океанов к жизни и условий в них.

Источник: РИА Новости

Ученые из Новосибирского государственного университета (НГУ) и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН подтвердили гипотезу о существовании палеоконтинента Арктиды на месте Северного ледовитого океана, сообщает пресс-служба университета со ссылкой на публикацию в журнале Precambrian Research.

Древний континент АрктидаО том, что в Арктике в доисторические времена существовал континент, ученые подозревали давно. Основанием для этой гипотезы стала геологическая структура арктического шельфа, разбитого на блоки. Некоторые фрагменты древнего континента вошли в состав северной окраины Евразии. Но нужны были точные доказательства, чтобы восстановить его геологическую историю. За решение этой задачи взялись ученые из Новосибирска под руководством профессора кафедры общей и региональной геологии НГУ Дмитрия Метелкина.

Ученые исследовали свойства древнего геомагнитного поля, запечатленного в горных породах. Оно помогает восстановить точное положение образца в пространстве на момент его образования. Образцы для исследования собирали в экспедициях за последние 20 лет. Оказалось, что континент — ученые назвали его Арктидой — собирался дважды.

Арктида-I образовалась один миллиард лет назад, в докембрийскую эру. Она составляла часть суперконтинента Родинии, при распаде которого 750 млн лет образовались все известные теперь континентальные блоки. Арктида-II возникла около 250 млн лет назад как часть суперконтинента Пангеи.

Осколки Арктида-II сегодня — это Земля Франца-Иосифа, архипелаг Шпицберген, шельф Карского моря, архипелаг Северная Земля и северное побережье полуострова Таймыр, Новосибирские острова, шельф Восточно-Сибирского, Чукотского морей вместе с континентальными территориями Чукотки и северной Аляски, островные структуры Северной Америки, включая острова Элсмир и другие вблизи Гренландии.

Источник: Научная Россия

Палеогеологам удалось объяснить парадокс, который напрямую связан с гипотетическим периодом глобального обледенения Земли. Заодно они нашли подтверждение теории, известной как «Земля-снежок»

Бескрайняя ледяная пустыня (Википедия) В конце неопротерозойской эры (примерно 1000 млн лет назад — 542 млн лет назад) на нашей планете происходило множество важных и часто загадочных событий. В то время раскололся на части суперконтинент Родиния, а потом Землю полностью сковали льды (этот процесс описывает теория «Земля-снежок»). В то же время появились первые макроскопические животные – представители эдиакарской фауны, которые больше напоминали растения. Тогда же подскочил уровень кислорода в океане и в атмосфере и произошло событие, которое долгое время ученые не могли объяснить — почему-то в карбонатных породах того времени отмечается резкое сокращение количества изотопов С₁₃.

Выяснить причину этого скачка удалось профессору Кристиану Бьерраму (Christian Bjerrum) из Копенгагенского университета, и доктору Дону Кенфилду (Don E. Canfield) из Университета Южной Дании.

Откуда в океане оказалось столько углерода

«Датирование при помощи U-Pb-метода показывает, что эта аномалия случилась примерно 551 млн лет назад и длилась от одного до 10 млн лет. Концентрация изотопов С₁₃ упала до неожиданно низких уровней», — пишут авторы.

Чтобы раскрыть секрет аномалии и понять, что же послужило причиной этого падения, Бьерраму и Кенфилду необходимо было выяснить, откуда углерод поступал в океан. Таких источников могло быть два – активная вулканическая деятельность в районе срединно-океанических хребтов и осаждение на дно мертвой органики. Правда, в случае поступления углерода в результате вулканической деятельности в породах присутствовало бы большое количество серы. Но ее оказалось немного: «Наши исследования состава океанических пород показывают, что содержание сульфатов в океане было небольшим и значительно ниже, чем в современном океане», — говорит Бьеррам. Это означает лишь одно – вулканы тогда играли вовсе не основную роль в поставке углерода. Значит, основной его источник – мертвая органика.

Метан замерзает и оттаивает

В условиях недостатка кислорода и низких температур органические вещества в океане разлагались не полностью, в результате выделялся метан. В обычных условиях метан представляет собой газ. Но на большой глубине при большом давлении и при низких температурах он образует с водой устойчивые комплексные соединения – клатраты (клатраты такого состава называют газогидратами). Когда температура стала повышаться, запустился процесс распада этих соединений с выделением газообразного метана. В итоге определенное количество метана попало и в атмосферу. А это сильный парниковый газ, из-за которого температура повысилась еще больше и лед начал таять еще быстрее.

«Модель, которую мы построили, показывает, что падение изотопов С₁₃ связано с высвобождением метана из клатратов. Этот вывод имеет несколько следствий – аномалия длилась, скорее, два миллиона лет, а не десять. Температура должна была повыситься максимум на 10−15 градусов. Этот процесс также должен был сопровождаться повышенными концентрациями кислорода в атмосфере», — пишут ученые.

Подробное описание превращений углерода в неопротерозойскую эру можно прочитать в статье профессора Бьеррама и Канфилда «Towards a quantitative understanding of the late Neoproterozoic carbon cycle», которая опубликована в последнем номере журнала PNAS.

В прошлом году, мы уже рассказывали о полученных новых подтверждениях теории "Земли-снежка".

Источник: Infox.ru