Палеонтологія
Палеонтологія

Дослідники відтворили рух літосферних плит за останній мільярд років

Вчені вперше реконструювали повний рух літосферних плит на проміжку часу від 1 мільярда років тому до наших днів, про що вони пишуть у журналі Earth Science Reviews. Така модель заснована на палеомагнетичних і геологічних даних та дозволяє вивчати зв’язок тектоніки Землі з іншими системами.

Cosmos Magazine

Cosmos Magazine

Як відбувається рух літосферних плит?

Літосфера Землі поділена на плити, які рухаються у горизонтальному напрямку по в’язкій астеносфері, частині верхньої мантії. Там, де вони стикаються, одна з них починає занурюватися під іншу — це називається зоною субдукції. А у зоні їх розходження формуються серединно-океанічні хребти та нова океанічна кора. Таким чином, тектонічні сили контролюють швидкість підняття та ерозію, а також модулюють потік енергії між океанами, літосферою та мантією. У результаті цих процесів конфігурації плит змінюються та впливають на розподіл видів організмів на різних земних масах.

Розвиток моделювання руху літосферних плит: а) «континентальний дрейф» та b) модель повної плити. Цифрами позначені окремі плити, стрілками — напрямок руху, чорним — тимчасові межі плит, фіолетовим — серединно-океанічні хребти, лініями з червоними трикутниками — зони субдукції. Andrew S. Merdith et al.

Розвиток моделювання руху літосферних плит: а) «континентальний дрейф» та b) модель повної плити. Цифрами позначені окремі плити, стрілками — напрямок руху, чорним — тимчасові межі плит, фіолетовим — серединно-океанічні хребти, лініями з червоними трикутниками — зони субдукції. Andrew S. Merdith et al.

Що відомо про рух літосферних плит у минулому?

Вважається, що тектонічні процеси були основними силами, які формували поверхню Землі, ймовірно, починаючи від 3,2 мільярдів років тому. За допомогою даних відкладень у сучасних океанах дослідники встановили, що протягом останніх 200 мільйонів років відбувається розпад суперконтиненту Пангея. Таким чином, вчені мають безперервну модель конфігурацій літосферних плит від мезозою до наших днів. Вважається, що до Пангеї існували протерозойські суперконтиненти Родінія і Нуна (Колумбія), а також давні архейські платфоми (суперкратони). Між ними тривали фази, коли материки були більш розсіяними. Відсутність відкладень на дні океанів з часів до мезозою змушує дослідників при реконструкції давніх тектонічних процесів покладатися на фрагментовані геологічні записи, збережені в межах материків.

Що створили вчені?

Дослідники вперше представили безперервну модель руху літосферних плит, починаючи від 1 мільярда років тому до сучасності. Модель простежує динамічну еволюцію усієї кори і пов'язує неопротерозойську еру з фанерозойською. Вона охоплює увесь цикл суперконтинентів.

Анімація руху тектонічних плит за останній мільярд років. Одна секунда відповідає 25 мільйонам років. Білі області представляють океанічну кору, зелені — континентальну, а блакитні — додаткову континентальну кору, яка присутня зараз. Лінії з трикутниками — зони субдукції; блакитні лінії — серединно-океанські хребти; чорні лінії — межі плит, що зазнають перетворень.

Модель заснована як на геологічних даних, так і на палеомагнетичних, які базуються на вивченні записів магнітного поля Землі у гірських породах чи відкладеннях. Для неопротерозою модель використовує гібридну ієрархію: рух плит рахується відносно основної плити, утворюючи чіткі вузли.

Оскільки модель неперервна, це дозволяє у майбутньому дослідити тектоніку плит у зв’язку з іншими аспектами земної системи. Це включає експерименти з біосферою, гідросферою, атмосферою та дослідження подій, пов’язаних зі збільшенням кисню в атмосфері Землі, теорією «Земля-сніжки» і розповсюдженням тварин.