Геологи смоделировали движения мантии Земли за 1 миллиард лет

Геологи смоделировали движения мантии Земли за последний миллиард лет, предполагая, что длительный континентальный подъем в сочетании с масштабной глациацией мог сформировать Великий несогласие — обширный разрыв в геологической записи. Это явление особенно заметно в скалах Гранд-Каньона, где древние кристаллические породы накрыты кембрийскими песчаниками, с потенциальным разрывом в геологической истории от 200 миллионов до более 1 миллиарда лет, как сообщает ua.news.

Симуляции конвекции мантии

Исследование, опубликованное в журнале Nature авторами Николасом Фламеном и Сантошем Дунганой, включало шесть симуляций конвекции мантии. В этих моделях горячие массы породы, медленно поднимающиеся в мантии, поднимали части континентов, в то время как холодные плиты океанского дна, погружающиеся в мантию в зонах субдукции, способствовали оседанию поверхности. Амплитуда таких вертикальных движений оценивается в несколько сотен метров, хотя ее точное значение остается предметом обсуждения.

Исследователи отметили, что только подъем был слишком медленным, чтобы разрушить достаточное количество породы. Они предположили, что дополнительным фактором могла быть глациальная эрозия в период около 720–635 миллионов лет назад, когда ледники достигли тропиков. Фламен отметил, что ледяные щиты разрушают породу примерно в десять раз эффективнее, чем реки. Когда континенты осели в кембрийский период, моря затопили эродированную поверхность и покрыли ее новыми отложениями.

Результаты по движениям континентов

Модели показывают, что Лаврентия — древнее ядро Северной Америки — претерпела длительный подъем примерно с 930 до 510 миллионов лет назад, прежде чем начать оседать в кембрийский период. Пять из шести симуляций воспроизвели эту последовательность, в то время как Северная Европа и Северный Китай появились в четырех моделях. Напротив, расчеты показывают, что Южная Америка и Австралия пережили по два цикла подъема и оседания, что усложняет идентификацию крупного несогласия там. Авторы также отметили неопределенность в начальных конфигурациях моделей, так как магнитные данные могут установить расстояние древних континентов от экватора, но не их долготу. Команда предполагает, что интенсивная эрозия могла перенести породу в океаны незадолго до кембрийского взрыва, когда кальций стал более распространенным в морской воде, и жизнь начала формировать скелеты и раковины. Фламен подчеркнул, что динамика мантии была лишь одним из процессов, способствующих этим изменениям.