Куда подевались миллионы лет истории: секрет геологических слоев

В таинственных скальных образованиях, известных как «нонкомформистские» или unconformities, миллионы лет истории Земли просто отсутствуют. И у науки есть ответ на этот вопрос.

Слои почвы хранят записи истории Земли, и чем глубже копают ученые, тем дальше они «путешествуют» в прошлое. Вспомните отвесные стены Большого каньона в США, похожие на слоеный торт, которые часто приводят в качестве иллюстрации данного процесса. Но не вся поверхность Земли хранит историю нашего мира. На нашей планете есть регионы, в которых сколько ни копай, ничего не обнаружишь — из истории оказываются «стертыми» или «незапомненными» сотни миллионов лет.

Эти пробелы в геологической истории нашей планеты, называемые «нонкомформистскими», существуют в слоях горных пород, принадлежащим совершенно разным периодам времени. Они располагаются друг над другом и порой разделены более чем миллиардом лет. То есть, грубо говоря, какие-то силы каким-то образом препятствовали образованию осадков в течение целых эпох.

Данные несоответствия интригуют — это потерянное прошлое, возможно, полное тайн об эволюции Земли и ее жизненных форм. Но и пробелы помогут ученым лучше понимать нашу планету.

«Степень полноты картины, зависит от осадочных пород Земли, но местами они фрагментарны, и огромные участками потеряны в результате эрозии, — отметила геолог Ребекка Флауэрс из Университета Колорадо в Боулдере. — Нужно понять связь поверхностных процессов (таких как эрозия) и глубинных, а также биологических, климатических и экологических».

Флауэрс является ведущим автором исследования, в котором представлен новый взгляд на «пробелы» в истории Земли — Великое несоответствие (нонкомформизм), которое видно (или, точнее, не видно) в скалах.

Пробел простирается примерно на 550 миллионов лет назад, а эпоха предшествовала появлению сложных форм жизни, до более миллиарда лет назад, когда существовали только микроорганизмы. Ранее считалось, что слои были утеряны в результате эрозии, когда на земле лежали снег и лед, в период между 715 и 640 миллионами лет назад.

Но Флауэрс и ее коллеги предполагают, что «белое пятно» появилось в результате «региональных тектонических особенностей». Ученые пришли к такому выводу, изучив несоответствие в обнажении гранита на горе Пайкс-Пик в Колорадо. Но это не единственное место с потерянными записями прошлого. Великие несоответствия образовывались в разные периоды времени и по разным причинам.

Чтобы понять причины пробелов, ученые исследовали образцы минералов и кристаллов горных пород — гематита и циркона, с помощью которых можно восстановить термическую историю слоев.

Результаты показали, что более древние породы Пайкс-Пик были разрушены до появления снегов и льда, а значит «не могли исчезнуть в результате ледниковой эрозии», заключают исследователи.

Ученые также поставили под сомнение гипотезу о том, что эрозия, связанная с Великим Несоответствием, могла дать Земле питательные вещества, благодаря чему произошел кембрийский взрыв — внезапное возникновение сложных форм жизни около 541 миллиона лет назад.

«Если эрозия произошла за несколько сотен миллионов лет до кембрийского взрыва, это говорит о том, что данные события (кембрийский взрыв и эрозия Большого Несоответствия) не связаны, — поясняет Флауэрс. — Наши результаты показывают, что на Пайкс-Пик в Колорадо эрозия Великого Несоответствия сформировалась за несколько сотен миллионов лет до кембрийского взрыва».

Исследователи полагают, что тектонические процессы, связанные с образованием и распадом Родинии (суперконтинента, существовавшего около миллиарда лет до эры снегов), могли стать причиной Большого Несоответствия на Пайкс-Пик. Но чтобы выяснить все окончательно, потребуются дополнительные исследования.