Основная масса свидетельств древней истории Земли скрыта в ее недрах. Добраться до них помогает разведочное бурение во время поиска полезных ископаемых или целевых исследований геологических пород.
Породы Западной Сибири сохранили свидетельства древних похолоданий, которые происходили десятки и сотни миллионов лет назад. Ученые Геологического института РАН изучили находки глендонитов — необычных минеральных образований, по которым можно судить о температуре воды на дне доисторических морей.
Результаты работы опубликованы в Journal of Palaeogeography.
Минеральный след холодного моря
Глендониты выглядят как своеобразные каменные слепки. Они образуются, когда нестабильный минерал икаит превращается в кальцит, но его первоначальная форма сохраняется. Икаит связан с низкими температурами, поэтому такие образования служат важным ориентиром при реконструкции древнего климата.
Среднеюрский период (A-D) – Раннемеловой период (E-F). Палеогеография Западной Сибири и распространение глендонита. Подписи к рисункам: 1-11 — палеогеографические области морского осадконакопления: 1 — глубоководье, более 400 м; 2 — глубоководье, 200-400 м; 3 — мелководье, 100-200 м; 4 — мелководье, 25-100 м; 5 — мелководье, менее 25 м; 6 — области переходного периода. осадконакопление: прибрежная равнина, временами затопляемая морем (отложения поймы, озерно-болотные угодья, русла рек, дельты, прибрежные полосы, пляжи); 7 — внутренние водоемы: пресные, иногда соленые; области континентального осадконакопления: 8 — низменные равнины, аккумулятивные (отложения русел рек, пойм, озер и т.д.); 9 – денудационно-аккумулятивные равнины; области эрозии: 10 - возвышенные равнины (денудационные земли); 11 — невысокие горы; 12 — основные направления сноса обломочного материала; 13 - область абалакской формации с многочисленными пиритовыми конкрециями (возможно, глендонитами) в келловее. 14 - профильные линии, проходящие через осадочные бассейны.Присутствие глендонитов указывает на сравнительно холодную придонную воду — с температурой ниже 5–7 градусов Цельсия. В отличие от угля или эвапоритов, которые помогают определить лишь общий характер древней среды, эти минералы позволяют судить о температурных условиях непосредственно на неглубоком морском дне.
Ученые заинтересовались глендонитами еще в XIX веке, но природа их происхождения долго оставалась загадкой. В 1977 году литолог М. Е. Каплан предположил, что первоначальным минералом был икаит. Позднее обнаружение похожих минеральных сростков на океанском дне подтвердило эту гипотезу.
Что показали скважины глубиной в пять километров
Западная Сибирь представляет особый интерес для палеоклиматологов. В юре́ и раннем меле значительная часть региона находилась под водой, а осадки накапливались на обширной территории практически непрерывно. Сегодня древние морские отложения скрыты под мощной толщей пород — местами на глубине более пяти километров.
Образцы глендонитов юры и раннего мела из Западной Сибири. Подробный перечень в первоисточнике https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095383626000970?via%3DihubИсследователи собрали сведения из научных публикаций, геологических отчетов, материалов коллег и результатов многолетнего изучения геологических кернов — цилиндрических образцов породы, извлекаемых при бурении скважин. Благодаря характерной форме глендониты можно распознать даже на фотографиях таких образцов, в том числе если геологи первоначально не выделили их при описании.
Исследование показало, что в средней и верхней юре (175—143 млн лет назад) глендониты встречаются почти во всех изученных геологических ярусах. В нижнем мелу находки преимущественно относятся к промежутку от рязанского яруса до нижнего готерива (143—126 млн лет назад). Еще одно исключение обнаружено в аптском ярусе (121—113 млн лет назад).
Большинство образцов происходит из северо-восточной части Западной Сибири, из районов севернее 59-й параллели. Их распределение совпадает с периодами регионального похолодания: в средней юре, в байосском–келловейском веках, и в раннем мелу, в рязанском–готеривском веках.
Верхняя юра выделяется на этом фоне: глендониты тогда встречались значительно реже. Особенно мало их в волжском ярусе — завершающем и одном из наиболее теплых интервалов юрского периода, хотя морские бассейны в это время были хорошо развиты и сейчас подробно изучены.
Палеоширотное распределение глендонитовПочему древнее море остывало неравномерно
Распределение минералов зависело не только от климата, но и от рельефа морского дна. В середине юрского периода глубина моря на Западно-Сибирской плите составляла примерно 25–100 метров. Позднее в западной части бассейна появилась впадина глубиной до 200 метров, существовавшая вплоть до конца готеривского века. Именно с ней связана значительная часть находок.
Особый случай — Енисей-Хатангская впадина. Здесь глендониты обнаруживаются на протяжении почти всего изученного интервала, хотя море было сравнительно мелким. Возможное объяснение — холодные течения, поступавшие со стороны древнего арктического моря Лаптевых.
В итоге геологическая летопись Западной Сибири охватывает почти 60 миллионов лет, когда условия способствовали образованию и сохранению глендонитов. Со временем, по мере изменения очертаний морского бассейна и положения региона относительно Северного полюса, область распространения находок смещалась к более низким широтам.
Эти минералы не заменяют другие методы реконструкции климата, но позволяют увидеть его отдельные эпизоды там, где древние моря давно исчезли, а их история осталась замурованной в толще горных пород.
Заброшенное кернохранилище (а попросту свалка) в Ловозерской тундре.В Арктике юрского периода было теплее, чем сегодня, но там тоже случались заморозки. Подробнее об этом — в публикации Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
