Сегодня - 17.11.2019

Сибирь: континентально-океаническое прошлое

05 декабря 2012

Почему-то вспоминается ленноновское «Let me take you down `cos I`m going to…». Нет, не в сторону Земляничных полян, а в прошлое. В лучших традициях так называемых литературных «попаданцев». Впрочем, в отличие от событий недавней истории, история давняя, где счет идет на миллиарды и миллионы лет, интересна не процессом, но результатом. Каким образом территория, где мы имеем честь проживать, потеряла океаны, которые омывали ее подножье, и почему она оказалась именно здесь, хотя было дело – обреталась в районе экватора? На эти вопросы отвечают особенные части геологической науки – тектоника и геодинамика.
Фанские горы, озеро Искандер-куль
«В Сибири расположена одна из крупнейших тектонических структур Земли - Сибирская платформа, которая является ядром складчатых областей, представленных породами исчезнувших океанов и вулканических дуг. Она располагается от озера Байкал до бассейна реки Хатанга на севере и омывается великими сибирскими  реками Енисеем и Леной», - рассказывает заместитель директора Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН доктор геолого-минералогических наук Михаил Михайлович Буслов.


Это огромная структура: ее площадь составляет более 4-х миллионов квадратных километров, у нее весьма толстая земная кора, достигающая 45 км. В основании Сибирской платформы находятся древние консолидированные и метаморфизованные архейские породы с максимальным возрастом, приближающимся к четырем миллиардам лет. Столь значительный по мощности фундамент остается гомогенным, то есть однородным, и не подвержен серьезным современным сейсмическим процессам. Он перекрыт осадочным чехлом толщиной в более чем 10 км, который формировался в течение почти одного миллиарда лет. Последний содержит крупные нефтяные коллекторы, а также кимберлитовые трубки с алмазами. Кстати, в свое время Сибирская платформа была частью более крупной единицы – суперконтинета Родиния, который был расколот около 800  млн. лет назад поднимающимися из недр Земли суперплюмом.  


Михаил БусловСуперплюмы, кстати, сыграли значительную роль в истории всей планеты. То, что случилось в нашем регионе 250 миллионов лет назад, убило 95% всего живого: на поверхность излилось огромное количество магмы, несущей в себе гигантские объемы газов, в том числе и углекислого. Последний также выделялся и при контакте расплавленного глубинного вещества с карбонатными породами, так что можно легко вообразить себе некий пролонгированный конец света. Все это получило название «Сибирский суперплюм» - и именно его ряд ученых винит в отсутствии алмазов на территории распространения: раскаленные потоки просто выжгли драгоценные кристаллы. Однако нет худа без добр – он принес с собой огромные по запасам месторождения никеля, меди, платины и других благородных металлов.

«Океаническая кора субдуцирует (то есть, уходит) под континент, - объясняет Михаил Буслов, - часть ее переплавляется, но большие куски (слэбы) уходят вниз, где концентрируются и будут захоронены на глубинах около 660 километров, в основании верхней мантии. Учитывая, что процесс погружения идет с разных сторон, то в конечном итоге под континентами формируется хранилище этих самых слэбов – холодного тяжелого вещества, которое затем, после накопления критической массы, проваливается до ядра Земли, где под воздействием высоких температур формирует огромную массу расплавленных базальтов. Так образуется плюм. За несколько миллионов лет он достигает основания литосферы, под который идет субдукция, раскалывая его на отдельные части. Начинается дрейф континентов, а так как Земля круглая, они снова собираются в один крупный – он называется суперконтинент. Под ним вновь начинается группирование новых слэбов, и далее цикл продолжается. Около 800 миллионов лет назад под воздействием Тихоокеанского суперплюма произошел развал Родинии: в частности, как я уже говорил, от нее откололась наша Сибирская платформа».

Между получившимися составными частями континента формируются зоны растяжения - рифты, которые перерастают в крупные океаны. Такой сценарий эволюции литосферы Земли получил название «плюм-тектоника» и был предложен несколько десятилетий назад профессором Шигео Маруяма из Токийского университета. Эта модель хорошо подтверждается современными геодинамическими процессами и сейсмотомографическими исследованиями глубинных частей нашей планеты.


В свете последних высказываний о конце, собственно, света возникает вопрос: а не наступит ли он посредством какого-нибудь суперплюма? Михаил Буслов успокаивает: «В последний раз такое глобальное явление, как уже говорилось, случилось около 250  миллионов лет назад. Позже происходили события не столь катастрофические – например, 65 миллионов лет назад, и, может, именно с этим случаем было связано вымирание преимущественно крупных представителей животного мира - динозавров. Небольшие плюмы  работают сейчас в пределах океанов в Исландии и на Гавайях, а также на континентах вблизи Байкала и в Монголии. Они несут незначительный объем вещества, которое вырывается на поверхность, и называются «горячими точками». Суперплюмы зарождаются около ядра и под континентами, так работает механизм эволюции Земли. Кстати, под Сибирью, как частью Азии, сейчас идет захоронение слэбов, но должен пройти очень долгий период - многие десятки миллионов лет – прежде чем что-либо свершится».


Река Чулышман, перевал Кату-Як, Горный Алтай
Континенты, как пони в небезызвестном детском стишке, бегают по кругу. Представьте себе большие водные пространства, под которыми находятся тектонические плиты с тяжелой океанической корой: они при столкновении с более легкой, континентальной, погружаются под нее. Океан, существующий на этом месте, закрывается, и два континента подтягиваются, то есть, аккретируют, один к другому. Происходит спайка, ну, а субдуцировавшая часть уже начинает описанное выше движение вниз. «В конечном результате те несколько кусков коры, слившиеся в один суперконтинент, вновь раскалываются – причем, зачастую по новым, а не по прежним швам», - завершает рассказ об этой цикличности геолог. На секунду задумывается и добавляет: «Вокруг Сибирской платформы когда-то тоже были океаны». По словам ученого, свидетельство сему - то, что находится по ее обрамлению и называется складчатыми областями, представленными огромным количеством магматических и осадочных пород. По вещественным характеристикам они схожи с теми, что формируются в современных условиях – например, в срединно-океанических хребтах, где образуется соответствующая кора – офиолиты, а также по краям крупных континентов – например, Камчатско-Курилько-Японские островные дуги. Последние существовали в свое время вокруг Сибири на определенной протяженности, и их можно увидеть в Горном Алтае, на Кузнецком Алатау и в Байкальском регионе. «Такие вулканические зоны могут создаваться только тогда, когда идет субдукция крупной океанической литосферы. Значит, океаны существовали», - говорит Михаил Буслов. Это подтверждается и наличием офиолитов в складчатых областях.


Отчего-то хочется по-детски поинтересоваться: а куда делась вода? Она имеет свойство перетекать, уходить из тех областей, которые поднимаются, в те, что опускаются. «В то время как окружающий Сибирскую платформу океаны медленно исчезали, и к ней аккретировали  другие континенты, создавшие в конечном итоге Евразию, другие океаны вырастали на освободившихся местах, сформированных в зонах растяжения над плюмами», - поясняет ученый.


Модель конвекции мантии Земли, показывающая эволюцию слэбов и плюмов Если говорить о современных горах южной Сибири, то они сформировались в результате столкновения Индийского континента с Евроазиатским: ведь такие системы складываются, когда одинаковые структуры наползают друг на друга. «Огромная Индо-Австралийская плита двигается на север: за последние 35 миллионов лет граница вдавливания Индийского континента вглубь нашего составляет почти 1000 километров. Во фронте вдавливания происходят деформации литосферы: вначале появляются складки, потом разломы, и в конечном итоге начинают расти горы», - рассказывает Михаил Буслов. В области тектонического торошения земной коры образуются зоны проскальзывания и растяжения, одной из которых является активный риф Байкала. Геолог комментирует: «Не зря континентальная кора сломалась именно в месте этого озера – оно расположено на южном окончании Сибирской платформы, являющейся граничной областью распространения деформационных процессов». Ученый добавляет, что коллизия между вышеупомянутыми континентами в настоящее время контролирует всю сейсмичность в Центральной Азии, в том числе и на юге Сибири. Рост гор и землетрясения в нашем регионе будут продолжаться, и это зависит от поведения Индии. Пока не произойдет перескок зоны субдукции под континент, носящий имя последней, Центральная Азия будет находиться в напряженном тектоническом состоянии. «Сейчас Индия  погружается под Евразию со скоростью 5-8 сантиметров в год, - приводит цифры Михаил Буслов. – Ну, а мы, то есть, Сибирь, стоим на месте, может быть, немного дрейфуя на юг относительно Северного полюса, ибо идет раскрытие Северного Ледовитого океана ». Это даже позитивно, особенно сейчас, в канун морозов – как говорит геолог, много сотен миллионов лет назад мы уже были в том районе, «загорая» вблизи экватора.

Екатерина Пустолякова

Фото: предоставлены М. Бусловым
 

Ваша оценка: Нет Средняя: 4.3 (6 votes)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus