Представьте карту Земли 550 миллионов лет назад. Южная Америка, Африка, Индия, Австралия, Антарктида, Аравия и Мадагаскар еще не разбросаны по планете, а соединены в огромный массив суши — Гондвану. Казалось, геологи давно знают ее очертания. Однако новое исследование показывает: часть этого древнего мира все это время буквально скрывалась у нас под ногами, причем там, где ее почти не ожидали найти.
Исследователи под руководством геолога Тао Вана попытались восстановить Гондвану не только по тем древним породам, которые сегодня хорошо видны на поверхности. Это принципиальное отличие. За сотни миллионов лет движение литосферных плит разорвало континенты, столкнуло их снова, погрузило отдельные фрагменты коры в глубину и встроило их в молодые горные системы. Древняя геологическая карта оказалась похожа на мозаику, часть кусочков которой перекрасили и спрятали под более новыми слоями.
Именно такие фрагменты называют террейнами — блоками земной коры со своей геологической историей, которые в результате тектонических процессов оказались присоединены к другим территориям. Если смотреть только на современную географию, определить их происхождение бывает чрезвычайно трудно. Поэтому ученые обратились к своеобразным химическим паспортам горных пород.
Для реконструкции использовали огромный массив геохимических данных — сведения о 25 346 образцах магматических пород. Химический и изотопный состав таких пород позволяет сопоставлять территории, которые сегодня могут находиться в тысячах километров друг от друга. Геолог в этом случае работает почти как криминалист: форма объекта изменилась, место обнаружения совершенно другое, но характерные признаки способны выдать его происхождение.
Так обнаружились дополнительные древние фрагменты, связанные с Гондваной, в Юго-Восточной Азии, Центральной Европе и на юго-востоке Северной Америки. Сегодня эти регионы выглядят совершенно чужими классической карте южного материка. Но тектоника плит за полмиллиарда лет способна совершить с континентами путешествия, которые трудно представить в человеческом масштабе.
С учетом этих потерянных частей исследователи предложили говорить о Великой Гондване. По их оценке, она могла объединять около 80% континентальной суши того времени. Здесь важно уточнение: речь не идет о 80% всей поверхности Земли, большая часть которой и тогда была покрыта океанами. Это оценка доли именно континентальной площади. Авторы считают ее консервативной, поскольку некоторые древние компоненты по-прежнему невозможно надежно идентифицировать.
Это меняет не только размеры древнего материка, но и его статус. Термин «суперконтинент» кажется очевидным, однако у геологов существуют критерии, позволяющие отличить действительно глобальное объединение материков от просто очень большого континента. В новой работе используется порог около 75% континентальной суши. При прежних реконструкциях Гондвана могла не дотягивать до него, тогда как расширенная версия этот рубеж преодолевает.
Зачем вообще спорить о названии материка, исчезнувшего сотни миллионов лет назад? Потому что суперконтинент — это не просто гигантский кусок суши. Его сборка и распад способны менять работу всей планетарной системы. Столкновение континентов создает горные цепи, перестраивает океанические бассейны и течения, влияет на уровень моря, циркуляцию вещества в мантии, выветривание пород и обмен углекислым газом между атмосферой, океаном и земной корой.
Особенно интригует время существования Великой Гондваны. Примерно 541 миллион лет назад начинается кембрийский период, первые десятки миллионов лет которого связаны с одним из самых знаменитых событий в истории жизни — кембрийским взрывом. В геологической летописи сравнительно быстро появляется огромное разнообразие животных, а многие основные планы строения тел становятся отчетливо заметны в ископаемой летописи.
Причины этого события до сих пор обсуждаются. Рост концентрации кислорода, изменения химии океана, экологические взаимодействия, генетические новшества и перестройка окружающей среды могли действовать одновременно. Новая реконструкция добавляет к этой картине еще один потенциально важный фактор: если Гондвана действительно была полноценным суперконтинентом, ее формирование могло гораздо сильнее воздействовать на океаны, атмосферу и геохимические циклы, чем предполагалось раньше.
Это не означает, что геологи нашли единственную причину кембрийского взрыва. Связать тектоническое событие непосредственно с эволюционным скачком чрезвычайно сложно, особенно когда между нами и происходившим лежит более полумиллиарда лет. Но размеры Гондваны имеют значение для моделей древней Земли: чем больше континентальная масса, тем масштабнее потенциальные последствия ее сборки.
У истории есть еще одна любопытная сторона. Найденные фрагменты не подняли со дна океана и не обнаружили во время экспедиции на неизвестный остров. Некоторые из них давно находились внутри хорошо изученных современных континентов. Новым оказался способ увидеть их происхождение, объединив огромные массивы геохимических данных.
Земная поверхность кажется постоянной лишь потому, что человеческая жизнь слишком коротка. В геологическом времени Европа, Азия или Америка — не неподвижные декорации, а временные конструкции из блоков разного возраста и происхождения. Континенты сталкиваются, распадаются, путешествуют и снова соединяются. И спустя 550 миллионов лет химический состав древнего камня все еще способен рассказать, частью какого исчезнувшего мира он когда-то был.
А затем «Добавить на главный экран».
