Реклама

Головна » 2014 » Февраль » 12 » Тектоніка плит визначила розвиток життя на Землі
08:59
Тектоніка плит визначила розвиток життя на Землі
   Клімат Землі не стелив червоний килимок першим багатоклітинним організмам. Кембрійському вибуху передував кріогенний , під час якого лід , можливо , двічі сковував всю планету цілком. Кембрій , навпаки , перетворив Землю в теплицю : атмосферна концентрація вуглекислого газу з тих пір ніколи не була настільки високою. Потім знову похолодало , хоча до рівня морозильника температура більше не опускалася .
  Деякі дані про тодішню температуру і атмосферний рівень вуглекислого газу збереглися , але важко сказати , з яких причин у той час відбувалися зміни . Геолог Райан Маккензі з Техаського університету в Остіні ( США ) і його колеги спробували розібратися у свідченнях вулканічної активності того періоду , бо це основне джерело CO2 в геологічному літописі . Щоб це зробити , довелося пошукати безліч голок в самих різних копицях сіна .
  У магматичних породах , таких як граніт і його вулканічний двійник ріолит , можна знайти крихітні кристали мінералу під назвою циркон. Циркон - кращий друг геолога у багатьох відношеннях. У його пастку потрапляють радіоактивний уран і свинець , і за їх розпадом можна в точності визначити вік кристала. До того ж це дивно міцний мінерал , здатний пережити ерозію , яка руйнує багато інших кристалів. Найстаріша частина Землі з коли-небудь датованих - мініатюрна крупинка циркону віком 4,4 млрд років , знайдена в осадовій породі , яка сформувалася «всього лише» близько 3 млрд років тому.
  Циркони - це літопис характеристик магматичних порід , в яких вони сформувалися. Іншими словами , вони можуть розповісти дослідникам про вулкани , які відправили їх на поверхню. Оскільки вулкани вздовж зон субдукції - найбільш поширене джерело тих видів магматичних порід , які включають в себе циркони , останні здатні вказати на місце розташування цих вулканів , навіть якщо відтоді потрапили в осадові породи.
   Дослідники звели результати аналізу цирконів в осадових породах всього світу в один набір даних. Вік цирконів говорить про те , коли континентальні дуги вулканів були активні вздовж зон субдукції . А коли вулкани працюють , вони не тільки формують нові вулканічні породи , а й викидаютьCO2 і , отже, впливають на клімат .
  Таким чином вдалося виявити низьку активність континентальних дуг під час льодовикових періодів, пік активності в кембрійського періоду і наступне зниження . Іншими словами , вулканічна активність підвищувалася під час теплих періодів , коли зростав рівень CO2 в атмосфері , і знижувалася в холодні періоди .
  Торік аналогічна кореляція була описана для крейдяного періоду . Стверджувалося , що, оскільки тектоніка плит призвела до більш активному формуванню континентальних дуг , вулканічна діяльність могла звільнити CO2 з карбонатних порід уздовж кордонів континентів. Всупереч попереднім гіпотезам , нова ідея свідчить, що континентальні дуги - більш важливе джерело атмосферного CO2 , ніж підводний вулканізм серединно- океанічних хребтів.
  Коли кембрійський період підійшов до кінця , склався суперконтинент Гондвана. Оскільки моря , що розділяли частини майбутньої Гондвани , виявилися закриті , субдукція зупинилася , і континентальні дуги зникли .
  Дослідники вказують на Гімалаї як приклад такого явища , але в меншому масштабі . Індійський субконтинент був сусідом Австралії , коли утворилася Пангея . Коли ж вона розпалася , Індія пішла на північ , штовхаючи перед собою океанську кору і створюючи тим самим вулканічну дугу на передньому краї свого руху. Однак до того часу , коли Індія зіткнулася з Євразією , вже не було ніякої океанської кори , тому субдукція не відбулася - і вулкани , які колись підносилися по обидві сторони зниклого моря , залишилися без палива.
  Одного цього було достатньо , щоб знизити виділення вуглекислого газу в атмосферу. Крім того , стиснення континентальних плит призвело до утворення гірського ланцюга значних розмірів , який швидко руйнувався , і силікатні породи , розпадаючись , вбирали CO2. Результатом стало значне зменшення CO2 в атмосфері.
  Збирання Гондвани було лише одним з багатьох зіткнень , що відбувалися в той час. Континентальні арки , спали в кріогенних , запалали , коли континенти почали рухатися один до одного , викидаючи в повітря CO2 і нагріваючи планету. Коли континенти зіткнулися , вулканічна активність припинилася , і ерозія , можливо , допомогла охолодити Землю.
  Таким чином, цілком імовірно , що континентальні дуги зіграли важливу роль у зміні клімату протягом цього часу , тобто кліматичні екстремуми були неминучим наслідком тектоніки плит. І, відповідно , тектоніка плит визначила стан біосфери . Багатоклітинні організми вперше з'являються в палеонтологічному літописі в період кріогенних і починають бурхливо розвиватися з потеплінням. У кембрії , однак , на піку спеки відбувається декілька масових вимирань . Коли світ трохи охолов , життя знову почала процвітати і різнобічно розвиватися.
  Можливо , тектоніка плит і зміни клімату були не тільки лиходіями . Деякі дослідники вважають , що ці фактори відповідальні також за появу скелетів з карбонату кальцію - подія , що зіграло ключову роль  кембрійського вибуху .
  Результати дослідження опубліковані в журналі Geology.
  Підготовлено за матеріалами Ars Technica .
Фото: fsbu.com.ua
Джерело: http://compulenta.computerra.ru/zemlya/geologiya/10011377/
Категорія: Справи геологічні | Переглядів: 790 | Додав: wiktor | Теги: Рух, циркони, вуглець, кембрій, тектоніка, клімат | Рейтинг: 0.0/0
Матеріали по темі:


Всього коментарів: 0
avatar