Алеутские острова: как рождение вулканической дуги 56 миллионов лет назад сдвинуло тектонические плиты и, возможно, разогрело Землю
Недавно в авторитетном научном журнале Nature Communications было опубликовано исследование международной группы геологов под руководством профессора Kaj Alexander Hoernle из Центра океанических исследований GEOMAR. Ученые поставили перед собой, казалось бы, узкий научный вопрос: когда именно начали формироваться Алеутские острова, эта длинная вулканическая гряда, разделяющая Тихий океан и Берингово море? Но ответ, который они получили, перевернул наши представления о тектонике и климате всей планеты. Оказалось, что рождение этой дуги произошло как минимум на 5-7 миллионов лет раньше, чем считалось, и совпало по времени с одним из самых загадочных глобальных потеплений в истории Земли. ? что особенно интересно для нас — ключевую роль в этом открытии сыграли наши Командорские острова. Расскажу подробнее, что это за исследование, что же именно выяснили ученые и почему это так важно.
Алеутские острова - это длинная цепочка вулканических островов на севере Тихого океана. Они образовались там, где одна океаническая плита "ныряет" под другую, это называется зоной субдукции. Ученых давно мучил вопрос: “когда именно начал формироваться этот вулканический "занавес"?” Ответ был важен, чтобы понять, как двигались континенты и менялся климат в далеком прошлом.
Раньше считалось, что Алеутская дуга возникла около 46–50 миллионов лет назад, одновременно с поворотом Гавайской гряды. Но международная команда ученых решила заново изучить этот вопрос, взяв образцы горных пород в четырех ключевых точках западной части Алеутских островов.
Они использовали подводные аппараты, чтобы соскоблить образцы древних базальтов и гранитов с крутых подводных склонов и каньонов, проще говоря - взяли пробы со стенок гигантского подводного "разреза" земной коры. Затем они определили возраст этих пород с помощью двух "каменных часов":
- уран-свинцовый метод (по цирконам): для очень древних пород
- аргон-аргоновый метод: для вулканических лав.
Также они изучили химический состав пород, чтобы понять, какие вещества из мантии и океанической коры перерабатывали древние вулканы.
Результаты оказались сенсационными. Три образца лавы с разных участков дуги показали возраст около 55,5 миллионов лет. Это на целых 5-7 миллионов лет старше, чем считалось ранее! Ученые сделали важную поправку: чтобы расплавить породу на глубине, требуется время, поэтому сам момент начала субдукции должен быть еще старше, минимум 56 миллионов лет назад.
Алеутская дуга начала формироваться как минимум 56 миллионов лет назад.В этом открытии ключевую роль сыграли Командорские острова. ?менно на острове Медный был найден один из самых древних образцов возрастом примерно 55,06 миллионов лет. Более того, ученые выяснили, что химический состав этих древних командорских лав совпадает с другими образцами дуги. Это опровергает старую гипотезу, что Командоры были "пришлым" фрагментом другой вулканической дуги. Теперь ясно: Командорские острова с самого начала были частью Алеутской дуги и являются своего рода "каменным архивом", который хранит тайну ее рождения.
Представьте, что Тихоокеанская плита (огромная "льдина" земной коры) двигалась на северо-запад. Но 56 миллионов лет назад произошло событие, которое изменило ее курс. Что же случилось?
1. "Пробка" на пути: огромная вулканическая дуга (Олюторская) столкнулась с континентом (Камчаткой).
2. Смена направления: столкновение, а также погружение океанического хребта (?дзанаги-Тихоокеанского) под Азию, создали "пробку", которая заставила Тихоокеанскую плиту резко изменить направление движения с северо-западного на северное.
3. Зарождение новой дуги: изменение направления и создало условия для "запуска" Алеутской субдукции. Океаническая плита начала нырять под новым углом, рождая вулканы Алеутских островов. Это не был единичный толчок, а целая "эстафета" тектонических событий, которая длилась около 10 миллионов лет и завершилась формированием знаменитого изгиба Гавайско-?мператорской гряды (где цепочка вулканов резко меняет направление).
Рождение Алеутской дуги было не локальным, а ключевым событием в глобальной тектонической "перестройке" всего Тихоокеанского региона.
? тут самое интересное. ?менно 56 миллионов лет назад произошло одно из самых резких и загадочных глобальных потеплений в истории Земли - палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ). Температуры на планете взлетели на 5-8 градусов, а в океаны и атмосферу было выброшено чудовищное количество парникового углерода.
Что, если эти события связаны? Ученые предлагают два захватывающих сценария:
- Сценарий 1 (гидротермальный): когда при рождении новой дуги в зону субдукции начинает поступать океаническая кора, богатая углекислым кальцием (известняками), и "прогревается", это может вызвать мощные подводные гидротермальные извержения. Они, как гигантские кипятильники, могли выбросить огромное количество углерода, который веками был заперт в осадках.
- Сценарий 2 (тектонический): столкновение и горообразование, вызванное запуском субдукции, могло осушить огромные мелководные моря. Когда дно таких морей обнажается, органическое вещество начинает разлагаться с выделением CO2.
Авторы не утверждают, что это точно так, но они говорят: “временнОе совпадение поразительное, и этот механизм следует серьезно рассматривать”. Рождение Алеутской дуги могло стать тем самым "спусковым крючком", который запустил древнее глобальное потепление.
Рождение Алеутской дуги могло послужить одним из триггеров самого известного события глобального потепления в кайнозойскую эру.
?сследование переворачивает наши представления:
- 1. Возраст: Алеутская дуга старше, чем мы думали, как минимум на 5-7 миллионов лет.
- 2. Роль Командор: именно древние породы Командорских островов стали одним из главных доказательств этого пересмотра, показав, что дуга была единой системой с самого начала.
- 3. Механизм: она родилась не сама по себе, а из-за глобальной "пробки" в движении плит на севере Тихого океана.
- 4. Влияние: это событие не только изменило карту мира, но и, возможно, разогрело его, совпав по времени с загадочным и мощным эпизодом парникового эффекта.
Эта работа отличный пример того, как изучение древних камней на дне океана помогает нам понять, как устроена наша планета и как тесно переплетены тектоника и климат.