Как родился Атлантический океан: геологи поняли, что разорвало Пангею
Около 56 миллионов лет назад суперконтинент Пангея вступил в финальную стадию распада: Европа и Северная Америка начали расходиться, создавая расширяющийся Атлантический океан. Этот процесс сопровождался колоссальным извержением магмы, сформировавшим вулканические окраины между современными Норвегией и Гренландией. Десятилетиями ученые спорили: был ли этот «магматический потоп» вызван супергорячим мантийным плюмом (восходящим из глубин потоком) или же решающую роль сыграло резкое истончение земной коры?
Новое исследование геологов из Университета Юты, опубликованное в журнале Geochemistry, Geophysics, Geosystems, дает ответ на этот вопрос. Анализ базальтовых кернов, поднятых с океанического дна, указывает на то, что главным драйвером процесса было движение тектонических плит и истончение литосферы.
Базальтовые капсулы времени
В 2021 году международная экспедиция в рамках программы International Ocean Discovery Program (IODP) пробурила плато Вёринг у берегов Норвегии — регион с мощнейшими отложениями базальта. Эти породы — настоящие капсулы времени, запечатлевшие разные стадии разлома континента.
Аспирантка Эмили Каннингем смоделировала миллионы случайных комбинаций минералов, чтобы выяснить «рецепт» древней магмы. Результаты показали, что в момент пика извержений порода была необычайно богата клинопироксеном.
«Тот факт, что пик магматизма совпал с обогащением клинопироксеном — это "улика", — объясняет Каннингем. — Если бы мы имели дело с устойчивым горячим потоком из глубокой мантии (плюмом), то не увидели бы такого резкого изменения минералогии».
Механика разлома: эффект растяжения
Исследователи пришли к выводу, что по мере того как тектонические плиты растягивали океанское дно, литосфера (твердая оболочка Земли) истончалась. Это позволило материалу из верхних слоев мантии плавиться гораздо эффективнее.
«Здесь сработал принцип "курицы и яйца", — отмечает соавтор работы, профессор Сара Ламбарт. — Плюм, вероятно, присутствовал, но наше исследование доказывает: масштабное растяжение коры произошло до пика магматизма».
Ученые полагают, что магма сначала скапливалась и кристаллизовалась в глубоких слоях литосферы, а затем, при растяжении, повторно расплавлялась и смешивалась, выбрасывая огромные объемы материала без аномально высоких температур.
Почему это важно?
Вулканические события такого масштаба в эпоху эоцена привели к интенсивному глобальному потеплению и массовым вымираниям. Понимание того, как и почему разламываются континенты, критически важно не только для геологии, но и для климатологии.
«Земля — одна из немногих известных нам планет с тектоникой плит, и мы до сих пор фундаментально не понимаем, как она запустилась, — говорит Каннингем. — Почему одни разломы успешно создают океаны, а другие затухают? Ответы скрыты в неоднородности мантии, которую мы только начинаем изучать».
