Геологи вивчають зростаючі континенти

Землі сучасної Північної Америки та Гренландії колись належали до континенту Лаврентія, а нинішня Північна Європа – до континенту Балтика; їх розділили води океану Япет, нагадали вчені в інформації на сайті AGH.

У силурі відбулося зіткнення двох континентів і відбулася субдукція, процес, який затягує одну літосферну плиту під іншу. Незважаючи на те, що цей процес дуже повільний, коли навантаження стають занадто великими, енергія може вивільнитися бурхливо, що призведе до землетрусу. Гірський матеріал, накопичений в результаті зіткнення, може, у свою чергу, призвести до утворення гірських хребтів, таких як Скандинавські гори, тобто геологічних структур, форми яких все ще помітні в сучасній Європі.

Вчені з команди Dr. інж. Ярослав Майка з Науково-технічного університету AGH знайшов сліди кількох послідовних етапів субдукції в скандинавських каледонідах.

“Ми почали дивуватися: чому ми всюди бачимо сліди кількох етапів? Ми прийшли до висновку, що, можливо, океан Япет, який тоді розділяв Балтику і Лаврентію, не був схожий на те, яким ми уявляємо собі сьогоднішній Атлантичний океан. Можливо, він виглядав більше як ми уявляємо собі територію між Австралією та Азією? Там у нас є багато островів, пов’язаних з вулканізмом, і острівних дуг, утворених у зонах субдукції», – повідомив член команди, доктор англ. Катажина Вальчак, цитується в інформаційних матеріалах.

Вчені вирішили провести більш детальне геологічне дослідження доісторичного океану Япет. Проект «Як ростуть континенти? Покривний комплекс Köli у скандинавських каледонців як природна лабораторія континентальної акреції отримав фінансування від Національного наукового центру. Доктор інж. Його керівником є ​​Катажина Вальчак, а команда складається з науковців кафедри мінералогії, петрографії та геохімії факультету геології, геофізики та охорони навколишнього середовища Науково-технологічного університету AGH та факультету наук про Землю та управління навколишнім середовищем Вроцлавський університет.

«Перш за все, ми хотіли б визначити, в яких середовищах утворювалися породи, які були акретовані (тобто прикріплені) до Балтійського континенту, і в який період часу вони формувалися, – описав основні цілі проекту. – Питання що виникло з попереднього проекту, як виглядав цей океан і які процеси відбувалися в ньому, що призвело до формування цієї нової континентальної кори.Нас також цікавить процес формування цих дуг – чи були вони пов’язані з субдукції, незалежно від того, чи були вони старими фрагментами континентів чи мікроконтинентів».

Скандинавські гори, утворені в результаті зіткнення Лаврентії та Балтики, мають генезис, подібний до Гімалаїв, і, ймовірно, колись нагадували ці нині найвищі гори також зовнішнім виглядом. Однак протягом мільйонів років вони руйнувалися і тепер значно нижчі. Для дослідників це значна зручність.

“Завдяки тому, що цей гороподібний шар ерозований, це ніби хтось прорізав Гімалаї і дозволив нам зазирнути всередину. З геологічної точки зору доступ до цих скель легкий. Рослинний покрив настільки рідкісний, що ці скелі відносно добре відкриті. Нам не потрібно їх шукати чи докопуватися до них, ми можемо піти туди, взяти зразок, побачити, як виглядають зв’язки між окремими породами. Однак доступ до самих ділянок часто ускладнений, адже багато з них належать до саамів – корінних мешканців північної Скандинавії, які пасуть там оленів і неохоче запрошують чужинців. Немає ні стежок, ні доріг – часто працюють ізольовано, далеко в горах», – зазначив дослідник.

За виявленими слідами геологи намагаються реконструювати хід процесів. Навіть якщо вони вивчають сучасні процеси, вони не можуть спостерігати їх безпосередньо, тому що вони відбуваються настільки повільно і в такому великому масштабі, що їх неможливо побачити неозброєним оком (континенти, наприклад, все ще рухаються на кілька сантиметрів на рік) .

Вчений пояснив, що «нові» породи континентів утворюються в основному над зонами субдукції, де більш тонка, щільна океанічна кора проникає назад у Землю, де вона плавиться, а утворена магма мігрує до поверхні, утворюючи вивержені породи. Ці процеси можна спостерігати в вулканічних ланцюгах, які називаються «острівними дугами». Континенти збільшуються в розмірах, послідовно прикріплюючи дугоподібні скелі до своїх країв, цей процес називається акрецією.

Хоча більшість континентів є кратонами (тобто найбільш твердими, найдавнішими фрагментами континентальної кори, що характеризуються високою стабільністю), зростання континентів у зонах субдукції аж ніяк не є маргінальною частиною. Це можуть бути сотні квадратних кілометрів поверхні, до того ж часто багатої покладами цінних металів.

«Австралія рухається на північ і врешті-решт приєднається до Азії. Тоді всі острівні дуги, які зараз розташовані на північ від неї, будуть включені в континент, будуть витіснені всередину континенту. Тоді континентальна кора буде не тільки Азією та Австралією, але й тим, що І така ситуація також мала місце на стику Лаврентії та Балтики, тобто в сьогоднішніх Скандинавських горах», – підсумували дослідники.

Вчені використовують методи, пов’язані з геохронологією, геохімічними дослідженнями, доповнені ізотопним аналізом, в тому числі в цирконах. Циркони є дуже стійкими мінералами, які утворюються шляхом кристалізації найчастіше з магми, потім «виживають» під час ерозії цих порід, відкладаються в осадових відкладеннях, згодом ці відкладення можуть піддаватися метаморфізму, переплаву або метаморфізму та переплавлення. Тому циркони можуть містити записи кількох геологічних подій.

«Геохімічні дослідження гірських порід, пов’язаних з Балтикою, проводилися майже 40 років тому, і досі було проведено небагато передових, сучасних геохімічних та ізотопних досліджень, які могли б надати більш детальну інформацію про джерела магматичних порід і процеси, в яких вони були. використання таких методів для визначення часу і середовища формування суші Япета, їх еволюції та наростання Сподіваємося, що використання сучасного підходу до проблеми дозволить нам отримати набагато повніше уявлення про тектонічні процеси, що призводять до формування та зростання нової континентальної кори», – підсумовує вчений з AGH .

Детальніше про умови проведення науково-дослідницьких робіт, планування експедиції та детальну методику, що використовується в геологічних дослідженнях – у статті-джерелі. (PAP)

Наука в Польщі

col/bar/