Эрозия пород континентальных дуг совпала с Кембрийским взрывом 540 млн лет назад

Геохимики из Института геохимии в Гуанчжоу исследовали осадочные керны Янцзы на юге Китая, чтобы определить влияние тектонических процессов на биосферу раннего кембрия nature.comnature.comnature.comОткрыть источник ↗. В материале, опубликованном на nature.com, исследователи сопоставили соотношения изотопов лития и осмия с данными по изотопам стронция, зафиксировав связь между выветриванием пород континентальных вулканических дуг и притоком питательных веществ в океаны в интервале 540–515 млн лет назад.

Смена режимов выветривания

Изотопный профиль продемонстрировал смену характера эрозии во время кембрийского взрыва. В период от 540 до 525 млн лет назад преобладало интенсивное растворение ювенильных мантийных пород, слагавших континентальные вулканические дуги на границах Гондваны. В интервале 525–515 млн лет назад система перешла к глинообразующему выветриванию древней континентальной коры. По данным авторов, субдукционные зоны способствовали утолщению коры, поднятию рельефа и выбросам вулканического углекислого газа, поддерживавшим потепление климата.

Приток фосфора и рост уровня кислорода

Ювенильные породы вулканических дуг содержат в 1,5–2 раза больше фосфора по сравнению с типичной континентальной корой и значительно быстрее подвергаются химическому разрушению. Ускоренная денудация таких массивов обеспечила масштабный вынос фосфора речным стоком в океаны, что стимулировало рост первичной продуктивности морских экосистем. Последующее захоронение органического углерода в донных осадках препятствовало обратным реакциям окисления, обеспечив повышение концентрации свободного кислорода для эволюции сложных форм животных.