Ученые обнаружили неожиданный новый континент, скрывающийся под Гренландией. Зеландия, считавшаяся кандидатом на восьмой континент Земли, была почти полностью затоплена морем. Новый океан может разделить Африку на два континента. Доггерленд: до того, как он был затоплен цунами 8000 лет назад, этот массив суши соединял Великобританию и континентальную Европу. Археологи и гражданские ученые обнаружили ряд артефактов из Доггерленда за эти годы, включая оленью кость с наконечником стрелы и фрагмент человеческого черепа.
Открытие нового примитивного микроконтинента между Гренландией и Канадой может помочь ученым понять, как формируются микроконтиненты. Исследователи изучили, как тектонические плиты пролива Дэвиса двигались и в конечном итоге раздвигались, образуя новый микроконтинент. Пролив называют протомикроконтинентом, и изменения в движении плит на протяжении миллионов лет могли сыграть ключевую роль в его создании. Он находится в ледяных водах у западного побережья Гренландии, под поверхностью пролива Дэвиса.
Когда тектонические плиты между Канадой и Гренландией сместились, образовав пролив Дэвиса, соединяющий океанические бассейны Лабрадорского моря и залива Баффина, земная кора преобразилась. Это привело к образованию толстой континентальной коры в океане, которая теперь объявлена недавно обнаруженным протомикроконтинентом (также известным как примитивный микроконтинент).
В исследовании, опубликованном в журнале Gondwana Research, группа ученых реконструировала тектонические движения плит в районе пролива Дэвиса, произошедшие от 33 до 61 миллиона лет назад, что привело к образованию необычно толстой плиты континентальной коры.
Исследовательская группа утверждает, что этот затопленный кусок земной коры длиной около 12–15 миль находится в западных водах Гренландии, и был назван протомикроконтинентом пролива Дэвиса.
«Четко определенные изменения в движении плит, происходящие в Лабрадорском море и заливе Баффина, которые имеют относительно ограниченные внешние осложнения, влияющие на них, делают эту область идеальной естественной лабораторией для изучения формирования микроконтинентов», — сказал Джордан Фетин, работающий над исследованием, в интервью Phys.org.
Фетеан добавил, что рифтинг, необходимый для формирования микроконтинента, является продолжающимся явлением, и каждое землетрясение может сыграть свою роль в следующем разделении микроконтинента. «Цель нашей работы», — сказал Фетеан, — «достаточно хорошо понять их формирование, чтобы предсказать эту самую будущую эволюцию».
Когда Гренландия и Канада начали расходиться около 61 миллиона лет назад, раннее разделение началось с движения отдельных плит с северо-востока на юго-запад, что совпало с образованием моря Лабрадор и залива Баффина. Примерно 5 миллионов лет спустя движение плит переключилось на движение с севера на юг, создав пролив и континентальную кору между ними.
Изучение протомикроконтинента пролива Дэвиса и теоретизирование вокруг его формирования прокладывает путь к пониманию подобных географических структур. «Наш выявленный механизм формирования микроконтинента может быть широко применим к другим микроконтинентам по всему миру, и необходимо дальнейшее изучение, чтобы понять роль изменений движения плит и транспрессии в отколах микроконтинентов», — пишут исследователи в своем исследовании.
Огромный разлом, образовавшийся на северо-востоке Эфиопии в 2005 году, по-видимому, ознаменовал первый раскол континента с момента появления современных людей, что привело к извержению вулканов, затоплению суши и наводнению морской водой.
В течение пары дней в сентябре 2005 года, среди шквала вулканических извержений и сотен землетрясений, земля на северо-востоке Эфиопии широко раскололась. Миллионы лет пузырь расплавленной породы просачивался под Землю в Афарской впадине, негостеприимной полосе пустыни, где летние температуры могут достигать 120 градусов. Наконец, он достиг поверхности, расколов землю надвое и создав трещину длиной почти 40 миль и шириной до 25 футов.
Разлом Даббаху, как стал называться разлом 2005 года, едва ли является первым геологическим событием, потрясшим Афар, отдаленный регион, усеянный гейзерами, газовыми жерлами, горячими источниками, вулканами и одним из немногих лавовых озер в мире. Мекка для ученых, изучающих Землю, Тройной стык Афара находится в Y-образной колыбели Аравийской, Нубийской и Сомалийской плит. Примерно с той же скоростью, с какой растет ваш ноготь, эти плиты расходятся, в то время как процессы под ними генерируют экстремальное тепло и энергию, которые вызывают уникальные геофизические особенности, которыми известен этот регион. Ученые подозревают, что именно вдоль этого разлома произойдет первый континентальный раскол со времен Пангеи, и что примерно через пару миллионов лет Африка может охватывать два континента, что позволит Земле дебютировать с ее новейшим океаном.
Панорамный вид на национальный парк Абиджатта-Шалла Лейкс в Эфиопии, Великая рифтовая долина, Эфиопия
Одно из величайших геологических чудес света, северо-южно-восточно-африканская рифтовая система (или EARS) на самом деле представляет собой сеть разломов и долин, вызванных разломом земной коры. EARS формируется около 25 миллионов лет и состоит из двух ветвей: Восточная рифтовая долина простирается от Иордании до побережья Мозамбика. Западная рифтовая долина, тем временем, простирается от Уганды до Мозамбика и содержит некоторые из самых глубоких озер в мире.
Но из всех земель, теснящихся в пределах EARS, впадина Афар является самой экстремальной, с самыми высокими показателями производства магмы и самыми активными вулканами в регионе. Со временем под впадиной образовался мантийный плюм магмы, выталкивающий горячие камни на поверхность, как шарики масла, поднимающиеся в лавовой лампе. В конце концов, экстремальное давление заставило магму вытолкнуться в трещины между этими камнями, что привело к открытию трещины Даббаху в 2005 году.
Давление было настолько сильным, что плиты разделились на целых 25 футов, достигнув 400 лет разделения за несколько дней, по словам Эбингера. Это было настолько большое число, что один из ученых, использовавших спутниковые данные для измерения нового разлома, был уверен, что он ошибся в своих расчетах.
В течение нескольких недель после события 2005 года Эбингер летела в Эфиопию, где работала с учеными со всего мира, чтобы как можно скорее разместить геофизические приборы на земле. Сразу же команда заметила, что плиты, которые лежат под этим регионом, двигались гораздо быстрее обычного из-за объема магмы под поверхностью.
Эбингер говорит, что в течение следующих пяти лет произошло еще 13 событий, похожих на рифтинг 2005 года, но менее серьезных. Сегодня плиты замедлились до своей обычной скорости.
Заглядывая вперед, Эбингер предсказывает, что таких драматических эпизодов будет больше, возможно, один раз в 50 или 100 лет. По мере того, как земля раскалывается, впадина Афар будет погружаться все глубже и глубже, этот процесс известен как расширение морского дна. «Если мы перенесемся примерно на 500 000 лет вперед, впадина Афар может опуститься ниже уровня моря и быть затопленной водой».
Новое море может полностью разделить континент на две части, а может и нет. «Скорость разделения уменьшается по мере продвижения на юг», — говорит Эбингер. «Так что это может быть просто клин морской воды, который движется внутрь».
Не все континентальные разломы превращаются в океаны, и все еще есть вероятность, что Восточно-Африканский разлом может рухнуть. Фактически, ученые обнаружили области расплавленной породы и простирания в земной коре на многие мили от разлома, открытие, бросающее вызов общепринятой геологической мудрости, которая гласит, что вся раскалывающая активность должна происходить в самом разломе.
Разлом Даббаху может повторить судьбу Среднеконтинентального разлома Северной Америки (MCR), радугообразного шва длиной 1800 миль, который раскололся более миллиарда лет назад. Разлом, который тянулся от современного Детройта до центрального Канзаса, произвел более 240 000 кубических миль вулканической породы за 30 миллионов лет, прежде чем он внезапно и загадочно прекратил расширяться. Существует множество теорий относительно того, почему это произошло, но MRC остается самым глубоким разломом из когда-либо обнаруженных, который не стал океаном. Возможно, разлом Даббаху последует по его стопам.
Геологи утверждают, что теперь им удалось нанести на карту почти два миллиона квадратных миль подводного массива суши Зеландии. Исследовательская группа использовала образцы горных пород с морского дна для анализа и датирования подводной геологии Северной Зеландии. Зеландия была восьмым континентом на Земле, пока около 95 процентов массы не затонуло под океаном.
Хотя большая часть Зеландии, возможно, никогда не станет местом обитания жителей, по крайней мере, на суше, этот потенциальный континент теперь уже не просто потерян. Недавно исследователи завершили картографирование северных двух третей Зеландии, завершив документирование почти двух миллионов квадратных миль затопленной суши.
В исследовании, опубликованном в журнале Tectonics, исследователи из новозеландской компании GNS Science документируют процесс извлечения образцов горных пород из хребта Фэрвей в Коралловое море с целью проведения геохимического анализа горных пород и понимания подводного состава Зеландии.
История Зеландии довольно тесно связана с древним суперконтинентом Гондвана, который распался сотни миллионов лет назад. Зеландия последовала его примеру — примерно 80 миллионов лет назад, согласно последней теории. Но в отличие от соседней Австралии или большей части Антарктиды, Зеландия в значительной степени затонула, оставив лишь небольшую часть того, что многие геологи считают все еще достойным называть восьмым континентом.
Новая Зеландия представляет собой самую узнаваемую надводную часть Зеландии, хотя несколько других островов поблизости также являются частью рассматриваемого возможного континента.
В ходе последних исследований под руководством Ника Мортимера были исследованы северные две трети затопленной области, в ходе которых были извлечены галечный и булыжный песчаник, мелкозернистый песчаник, аргиллит, биокластовый известняк и базальтовая лава из разных временных периодов. Исследователи написали, что, датируя породы и интерпретируя магнитные аномалии, они смогли составить карту основных геологических единиц по всей Северной Зеландии. «Эта работа завершает геологическое картирование всего континента Зеландия», — заявили они.
Исследователи обнаружили песчаник возрастом около 95 миллионов лет из позднего мелового периода и смесь гранита и вулканической гальки возрастом до 130 миллионов лет из раннего мелового периода. Базальты более новые — им около 40 миллионов лет, и они относятся к эоценовому периоду.
Наряду с картографированием в статье говорится, что внутренняя деформация Зеландии и Западной Антарктиды показывает, что растяжение привело к растрескиванию плит в стиле субдукции, которые приняли океанскую воду, чтобы сформировать Тасманово море. Затем, несколько миллионов лет спустя, еще откол Антарктиды продолжил растягивать кору Зеландии, пока она не стала достаточно тонкой, чтобы развалиться и закрепить в основном подводную судьбу Зеландии. Это противоречит преобладающей теории сдвигового разрыва.
Команда считает, согласно Science Alert, что направление растяжения изменялось на 65 градусов, что могло привести к значительному истончению континентальной коры.
Как вам могут сказать ученые Новой Зеландии, тот факт, что Зеландия в основном находится под водой, не делает ее менее геологическим чудом.
Зеландия — иногда называемая восьмым континентом Земли — простирается почти на два миллиона квадратных миль (примерно половина площади близлежащей Австралии) под южной частью Тихого океана. Большая часть континента затонула около 80 миллионов лет назад, когда суперконтинент Гондвана распался, хотя его части все еще торчат над водой, особенно острова Новая Каледония и Новая Зеландия.
Каменистый внешний слой Земли, или кора, варьируется в толщину от 3 до 43 миль; это может показаться довольно глубоким, но, по данным Национального научного фонда, если бы Земля была яблоком, кора была бы такой же толщины, как кожура плода. Другими словами, кора составляет всего около 1 процента от общего объема Земли, но охватывает всю ее поверхность. Существует два основных типа коры: океаническая кора, которая составляет морское дно, и континентальная кора. Континентальная кора, независимо от того, находится ли она выше или ниже уровня моря, толстая и состоит из таких пород, как гранит, риолит, сланец и граувакка.
Семьдесят процентов массы Земли и 85 процентов ее объема приходится на мантию, толщина которой составляет 1800 миль. Этот слой чрезвычайно горячий, от 1832 градусов по Фаренгейту на границе с корой до 6692 градусов по Фаренгейту на границе с ядром, и состоит из твердой перидотитовой породы. Поскольку мантия такая горячая, она течет под давлением, меняя форму со временем, как воск свечи (и, что примечательно, не выбрасывается из отверстий, как при извержении вулкана).
Мантия делится на две части: верхнюю мантию и нижнюю мантию.
Верхняя мантия начинается на границе Мохоровичича, или Мохо, которая является границей между земной корой и мантией. Мы знаем о верхней мантии гораздо больше, чем о других слоях Земли, благодаря сейсмическим исследованиям, минералогическим и геологическим изысканиям. Вот почему мы знаем, что конвекция, или движение в мантии из-за тепла из глубины, вызывает движение тектонических плит на поверхности Земли. Именно отсюда берут начало дрейф континентов, землетрясения и горы.
Напротив, о нижней мантии известно очень мало. На границе с ядром Земли нижняя мантия может достигать температур, превышающих температуру плавления мантийных пород, но из-за огромного давления на этой глубине плавление или движение, как это наблюдается в верхней мантии, очень незначительны.
Ядро Земли является ее центром и состоит из двух частей: внешнего ядра и внутреннего ядра.
Внешнее ядро имеет толщину около 1400 миль и по сути представляет собой оболочку из жидкого железного сплава. Его температура колеблется от 7280 до 10340 градусов по Фаренгейту, поэтому внешнее ядро никогда не становится твердым; внешнее ядро на самом деле вращается быстрее, чем остальная часть планеты из-за турбулентной конвекции в слое. Считается, что возникающие вихревые токи порождают магнитное поле Земли, которое защищает нас от солнечной радиации Солнца. В глубине внешнего ядра напряженность магнитного поля оценивается примерно в 50 раз больше, чем напряженность магнитного поля Земли на поверхности.
Внутреннее ядро — это центр Земли с температурой почти 9000 градусов по Фаренгейту. Поскольку внутреннее ядро имеет радиус около 746 миль, оно примерно такого же размера, как наша Луна. Несмотря на то, что внутреннее ядро еще горячее внешнего, оно больше не является жидким, так как сочетание чрезвычайно высокого давления и температуры фактически конденсирует металлы внутри в твердый шар.
Хотя сейчас это самый хорошо изученный континент, Зеландия — далеко не единственный «затерянный континент» на Земле. Используя передовое программное обеспечение для обработки изображений, сейсмографы и старые добрые полевые работы, ученые открывают и описывают другие затерянные континенты, которые из-за тектонических сил, управляющих нашей планетой, также исчезли с карты.
Большая Адрия. Около 240 миллионов лет назад, во время триасового периода, от Северной Африки откололся кусок континентальной коры размером с Гренландию. В течение следующих 100–130 миллионов лет Большая Адрия, как ее теперь называют, находилась под мелководными тропическими морями, заполненными коралловыми рифами. В конце концов, снова придя в движение, Большая Адрия начала сползать под Европу и в мантию Земли.
Несмотря на то, что бывший континент был затянут в пучину, он не был полностью потерян; верхние слои осадочных пород Большой Адрии были оторваны сильным тектоническим движением — процесс, который геологи называют «отслаиванием», — создав горные хребты в Италии, Турции и Греции. Сегодня породы, которые когда-то принадлежали Большой Адрии, разбросаны по 30 странам, но небольшая полоса континента осталась, пролегая от севера Италии до пятки «сапога» страны, в регионе, который геологи называют Адрия.
Реконструкция Большой Адрии, Африки и Европы около 140 миллионов лет назад. Утрехтский университет
В 2019 году ученые завершили десятилетний процесс реконструкции размера и формы континента с использованием программного обеспечения для реконструкции тектоники плит и технологии сейсмических волн. Они пришли к выводу, что Большая Адрия сейчас находится примерно в 932 милях под поверхностью Земли.
Арголанд. Примерно в то время, когда Большая Адрия начала скользить под Европой, от Западной Австралии откололся кусок суши, размером с Северную Америку. Затерянный в Индийском океане, Арголанд, казалось, раскололся, направился на север, а затем исчез на миллионы лет, к большому огорчению ученых-геологов по всему миру.
В то время как большая часть Большой Адрии погрузилась в мантию Земли, а большая часть Зеландии затонула, геологи не смогли найти Арголанд, названный так в честь глубокой впадины, которую он создал у побережья Западной Австралии и называемой Арго Абиссальной равниной, ни над, ни под океаном.
Частичная реконструкция дрейфа Арголанда во времени до 215 миллионов лет назад, когда его распад ускорился. Утрехтский университет
Наконец, в начале этого года группа исследователей заявила, что обнаружила Арголанд — в джунглях Юго-Восточной Азии. Потратив семь лет на тщательное воссоздание пути затерянного континента, теперь они полагают, что суша начала разрушаться гораздо раньше, чем считалось ранее — около 300 миллионов лет назад, образуя то, что они назвали «Аргопелаг». Когда Арголанд отделился от Австралии, это была обширная система островов и океанических бассейнов, которые все вместе отправились в плавание, прежде чем разбиться, как зеркало.
Некоторые из осколков Арголанда были поглощены зоной субдукции Зондского желоба, в то время как другие были выброшены на морское дно и другие участки суши по всей Юго-Восточной Азии, включая территорию современных Мьянмы и Индонезии, где они лежат скрытыми на протяжении тысячелетий.
Зеландия. Если говорить технически, то ни Арголанд, ни Большая Адрия на самом деле не потеряны, по словам Ника Мортимера, геолога, который руководил проектом по картированию Зеландии. Они раздробились и были погружены в глубокую твердую Землю; раньше они существовали на поверхности Земли, но больше их нет. Напротив, Зеландия все еще существует сегодня, хотя в основном под водой. По этой причине Мортимер предпочитает называть Зеландию скрытым континентом.
Мортимер изучал Зеландию (на языке маори ее называют Te Riu-a-Māui, в честь героя полинезийской мифологии) более 30 лет, когда морские геофизики принесли ему образцы горных пород, собранные ими в море. «Постепенно мы поняли, что горные породы в море соответствуют горным породам на суше, и в наших головах вырисовалась картина континента».
Помимо полного картирования Зеландии, Мортимер и его коллеги обнаружили, что, вероятно, стало причиной отделения суши от Гондваны между 60 и 100 миллионами лет назад. Во время магнитных исследований морского дна исследователи обнаружили гигантский вулканический регион, где «по крайней мере 40 миллионов лет расплавленная магма выливалась из трещин и разломов, пока континент растягивался и истончался, как тесто для пиццы», — написал Мортимер.
Некоторые из других (неконтинентальных) затерянных земель Земли:
➤ Берингия: сухопутный мост, который когда-то соединял Азию и Северную Америку, площадью более 4 миллионов квадратных миль. На самом деле является исчезнувшим субконтинентом, по словам ученых. Служба национальных парков описывает потерянную землю как «огромный ландшафт тундры, ограниченный коренастыми плечами двух континентов и простирающийся более чем на тысячу миль с севера на юг».
➤ Доггерленд: до того, как он был затоплен цунами 8000 лет назад, этот массив суши соединял Великобританию и континентальную Европу. Археологи и гражданские ученые обнаружили ряд артефактов из Доггерленда за эти годы, включая оленью кость с наконечником стрелы и фрагмент человеческого черепа.
➤ Фердинандеа: также известный как остров Грэхема, Фердинандеа — затопленный вулканический остров у побережья Сицилии, который всплывал и тонул четыре раза, начиная примерно с 250 г. до н. э. Остров возвышается над водой, когда лава изливается с вершины вулкана и застывает в холодной воде, и исчезает, когда морская вода размывает его, обычно в течение нескольких месяцев. Ряд стран заявили о своих правах на остров, когда он в последний раз появился на поверхности в 1831 году. В 2000 году сицилийские дайверы установили флаг своей страны на затопленной косе земли, чтобы избежать дальнейших территориальных споров в следующий раз, когда Фердинандеа снова появится.
Среди планет Солнечной системы Земля уникальна тем, что имеет тектонику плит. Ее каменистая поверхность разделена на фрагменты (плиты), которые врезаются друг в друга и создают горы, или раскалываются и образуют пропасти, которые затем заполняются океанами.
Помимо того, что тектоника плит вызывает землетрясения и вулканы, она также выталкивает камни из глубин земли на вершины горных хребтов. Таким образом, элементы, которые находились глубоко под землей, могут вымываться из камней и в конечном итоге смываться в реки и океаны. Оттуда живые существа могут использовать эти элементы.
Среди этих важнейших элементов — фосфор, который образует каркас молекул ДНК, и молибден, который используется организмами для извлечения азота из атмосферы и производства белков и аминокислот — строительных блоков жизни.
Тектоника плит также обнажает породы, которые реагируют с углекислым газом в атмосфере. Породы, запирающие углекислый газ, являются основным регулятором климата Земли в течение длительного времени — намного, намного дольше, чем бурные изменения климата, за которые мы отвечаем сегодня.
Исландия находится на границе плит, что обуславливает частую вулканическую активность. Торир Ингварссон
Картографирование прошлой тектоники плит планеты — это первый этап на пути к созданию полной цифровой модели Земли на протяжении ее истории.
Такая модель позволит проверить гипотезы о прошлом Земли. Например, почему климат Земли прошел через экстремальные колебания типа «Земля-снежок» или почему в атмосфере накапливался кислород, когда это произошло.
Моделирование прошлого нашей планеты необходимо, если мы хотим понять, как питательные вещества стали доступны для эволюции. Первые свидетельства существования сложных клеток с ядрами — как у всех животных и растительных клеток — датируются 1,65 миллиарда лет назад. Это близко к началу этой реконструкции и близко ко времени формирования суперконтинента Нуна.
Большая часть жизни на Земле фотосинтезирует и выделяет кислород. Это связывает тектонику плит с химией атмосферы, и часть этого кислорода растворяется в океанах. В свою очередь, ряд критических металлов — таких как медь и кобальт — более растворимы в воде, богатой кислородом. При определенных условиях эти металлы затем выпадают в осадок из раствора: короче говоря, они образуют рудные месторождения.
Многие металлы образуются в корнях вулканов, которые встречаются вдоль границ плит. Реконструируя, где древние границы плит проходили во времени, мы можем лучше понять тектоническую географию мира и помочь исследователям минералов находить древние богатые металлами породы, которые теперь погребены под гораздо более молодыми горами.