Сверхгигантские горы протерозоя и развитие жизни на Земле
Да, кажется, что это вопросы не связанные. Процессы горообразования и развитие биосферы в компетенции разных наук. Однако, то и другое - явления планетарного масштаба, так что, их взаимовлияние вполне предсказуемо...
Но сначала о горах. Настоящие горы на Земле тоже не всегда были. Первое время, в катархее и раннем архее — 3-4 миллиарда лет назад — возвышенности были представлены валами кратеров и конусами вулканов. Валы не слишком отличались от горных цепей по высоте, измеряемой километрами, и протяжённости, но с точки зрения геологии, представляли собой не родственное горам образование. Архейские вулканы также внушали, однако, больше производительностью, чем высотой. В основном они были столовыми, почти плоскими. Первое время кора не была ещё достаточно прочной, чтобы выдержать массу высоких конусов.
На протяжении первой половины архея оставленные бурной молодостью планеты следы циклопических извержений и валы астроблем быстро разрушались эрозией и «тонули», так что в какой-то момент Земля даже пришла к состоянию «биллиардный шар», почти полностью покрывшись неглубоким океаном. Но лёгкие осадочные породы, скапливаясь во впадинах, образовали материковые плиты, и — процесс пошёл. Разделившись на океаническую и материковую, земная кора стала жить по современным законам.
Законы же эти таковы, что медленно, но неуклонно, растущие «айсберги» из пород осадочных и метаморфических плавают в более тяжёлом веществе верхней полужидкой мантии. Пространство между ними занимает тонкая океаническая кора из базальтов. Базальтовая корка не прочна и постоянно рвётся. Срединно-океанические хребты — зона непрерывного выдавливания мантийного вещества и роста океанической коры, растекающейся от хребтов в стороны. Течение океанической коры быстрое, так что, старше 150 миллионов лет она не бывает. Потоки достигают краёв континентальных плит и уходят под них, чтобы подвергнуться переплавке в мании, в так называемых зонах субдукции.
На континенты при этом, разумеется, воздействует сила. Обычно, неуравновешенная с разных сторон, так что, «айсберг» начинает двигаться, а иногда и ломается. Горные цепи растут благодаря нескольким механизмам. Например, над зонами субдукции континентальная кора выдавливается вверх. Благодаря данному эффекту самый активный на данный момент Тихий океан окружён кольцом гор и сейсмически активной зоной.
Горы также могут расти там, где плита треснула, и мантийным породам открылся выход. Однако, самый эффективный механизм связан со столкновением плит. Отломившаяся от Гондваны Индия разогналась кумулятивным воздействием нескольких срединных хребтов и воткнулась в Азию с такой силой, что получились Гималаи с Тибетом.
...Такие, но куда более масштабные процессы происходили и ранее при образовании суперконтинентов, — когда вся суша сбивалась напором океанической коры в единственный остров. Наблюдалось подобное в истории планеты многократно, но дважды в протерозое — 2 миллиарда и 650 миллионов лет назад — столкновения плит оказывались особенно эпичными. Что приводило к появлению супергор, — систем превосходящих гималайскую, минимум, на порядок.
Ну, как «превосходящих»? По объёму. Суммарной массе поднятого над уровнем моря вещества. Хотелось бы вообразить иное, но высота гор на Земле никогда не превышала 8-10 километров. Воздвигнуть на нашей планете что-то подобное марсианскому Олимпу не позволяет прочность коры. Попытки были, но гора — проваливалась. Супергоры протерозоя отличались от Гималаев количеством параллельных цепей и протяжённостью.
К настоящему моменту эрозия сравняла протерозойские горы. Однако, отмечающий их расположение след в виде циркона с пониженным содержанием лютеция, — а такая комбинация образуется при высоком давлении лишь в корнях высочайших гор, — был обнаружен.
...А теперь уже можно обратиться к проблеме развития биосферы. Ибо таковая у биосферы в прошлом наличествовала — проблема с развитием. Первое время дело шло очень медленно. То что уже 4 миллиарда лет жизнь на планете была, не означало, в частности, что отправившиеся в прошлое исследователи имели бы годный шанс её на Земле обнаружить. То что найдено, — следы жизнедеятельности бактерий, копившиеся миллионами лет. В реальном же времени вода показалась бы стерильной.
Проблема заключалась в том, что круговорот веществ в биосфере не был замкнут до конца палеозоя. В архее и начале протерозоя он не работал вообще, а середины протерозоя, после появления первых консументов и активизации редуцентов, ещё долго работал очень плохо. Бактерии синтезировали биомассу, и по мере отмирания она минерализовалась. Причём, вместе с углеродом, которого было не жаль (вулканы исправно поставляли углекислый газ в атмосферу) из оборота изымался входящий в состав ДНК фосфор.
Фосфор и прочие необходимые для жизни сверх всегда доступного набора из углерода, кислорода и водорода химические элементы поступают в раствор при разрушении эрозией горных пород. Процесс это постоянный, так что жизнь на Земле кое-как сводила концы с концами. Однако, при разрушении супергор «приход» свежего фосфора в биосферу увеличивался на порядок.
Обнаружение следов существовавших некогда гигантских горных цепей позволяет выдвинуть новые гипотезы о причинах взрывного роста и развития биосферы в периоды 2-1.8 миллиарда лет назад (когда появляются эукариоты), а также авалонского взрыва в кембрии, при котором многоклеточные, до того пытавшиеся появиться многократно, но безуспешно, всё-таки, пришли к успеху, породив тканевые, более сложные, чем губки, формы.Источник: "Цитадель адеквата"
Но сначала о горах. Настоящие горы на Земле тоже не всегда были. Первое время, в катархее и раннем архее — 3-4 миллиарда лет назад — возвышенности были представлены валами кратеров и конусами вулканов. Валы не слишком отличались от горных цепей по высоте, измеряемой километрами, и протяжённости, но с точки зрения геологии, представляли собой не родственное горам образование. Архейские вулканы также внушали, однако, больше производительностью, чем высотой. В основном они были столовыми, почти плоскими. Первое время кора не была ещё достаточно прочной, чтобы выдержать массу высоких конусов.
На протяжении первой половины архея оставленные бурной молодостью планеты следы циклопических извержений и валы астроблем быстро разрушались эрозией и «тонули», так что в какой-то момент Земля даже пришла к состоянию «биллиардный шар», почти полностью покрывшись неглубоким океаном. Но лёгкие осадочные породы, скапливаясь во впадинах, образовали материковые плиты, и — процесс пошёл. Разделившись на океаническую и материковую, земная кора стала жить по современным законам.
Законы же эти таковы, что медленно, но неуклонно, растущие «айсберги» из пород осадочных и метаморфических плавают в более тяжёлом веществе верхней полужидкой мантии. Пространство между ними занимает тонкая океаническая кора из базальтов. Базальтовая корка не прочна и постоянно рвётся. Срединно-океанические хребты — зона непрерывного выдавливания мантийного вещества и роста океанической коры, растекающейся от хребтов в стороны. Течение океанической коры быстрое, так что, старше 150 миллионов лет она не бывает. Потоки достигают краёв континентальных плит и уходят под них, чтобы подвергнуться переплавке в мании, в так называемых зонах субдукции.
На континенты при этом, разумеется, воздействует сила. Обычно, неуравновешенная с разных сторон, так что, «айсберг» начинает двигаться, а иногда и ломается. Горные цепи растут благодаря нескольким механизмам. Например, над зонами субдукции континентальная кора выдавливается вверх. Благодаря данному эффекту самый активный на данный момент Тихий океан окружён кольцом гор и сейсмически активной зоной.
Горы также могут расти там, где плита треснула, и мантийным породам открылся выход. Однако, самый эффективный механизм связан со столкновением плит. Отломившаяся от Гондваны Индия разогналась кумулятивным воздействием нескольких срединных хребтов и воткнулась в Азию с такой силой, что получились Гималаи с Тибетом.
...Такие, но куда более масштабные процессы происходили и ранее при образовании суперконтинентов, — когда вся суша сбивалась напором океанической коры в единственный остров. Наблюдалось подобное в истории планеты многократно, но дважды в протерозое — 2 миллиарда и 650 миллионов лет назад — столкновения плит оказывались особенно эпичными. Что приводило к появлению супергор, — систем превосходящих гималайскую, минимум, на порядок.
Ну, как «превосходящих»? По объёму. Суммарной массе поднятого над уровнем моря вещества. Хотелось бы вообразить иное, но высота гор на Земле никогда не превышала 8-10 километров. Воздвигнуть на нашей планете что-то подобное марсианскому Олимпу не позволяет прочность коры. Попытки были, но гора — проваливалась. Супергоры протерозоя отличались от Гималаев количеством параллельных цепей и протяжённостью.
К настоящему моменту эрозия сравняла протерозойские горы. Однако, отмечающий их расположение след в виде циркона с пониженным содержанием лютеция, — а такая комбинация образуется при высоком давлении лишь в корнях высочайших гор, — был обнаружен.
...А теперь уже можно обратиться к проблеме развития биосферы. Ибо таковая у биосферы в прошлом наличествовала — проблема с развитием. Первое время дело шло очень медленно. То что уже 4 миллиарда лет жизнь на планете была, не означало, в частности, что отправившиеся в прошлое исследователи имели бы годный шанс её на Земле обнаружить. То что найдено, — следы жизнедеятельности бактерий, копившиеся миллионами лет. В реальном же времени вода показалась бы стерильной.
Проблема заключалась в том, что круговорот веществ в биосфере не был замкнут до конца палеозоя. В архее и начале протерозоя он не работал вообще, а середины протерозоя, после появления первых консументов и активизации редуцентов, ещё долго работал очень плохо. Бактерии синтезировали биомассу, и по мере отмирания она минерализовалась. Причём, вместе с углеродом, которого было не жаль (вулканы исправно поставляли углекислый газ в атмосферу) из оборота изымался входящий в состав ДНК фосфор.
Фосфор и прочие необходимые для жизни сверх всегда доступного набора из углерода, кислорода и водорода химические элементы поступают в раствор при разрушении эрозией горных пород. Процесс это постоянный, так что жизнь на Земле кое-как сводила концы с концами. Однако, при разрушении супергор «приход» свежего фосфора в биосферу увеличивался на порядок.
Обнаружение следов существовавших некогда гигантских горных цепей позволяет выдвинуть новые гипотезы о причинах взрывного роста и развития биосферы в периоды 2-1.8 миллиарда лет назад (когда появляются эукариоты), а также авалонского взрыва в кембрии, при котором многоклеточные, до того пытавшиеся появиться многократно, но безуспешно, всё-таки, пришли к успеху, породив тканевые, более сложные, чем губки, формы.Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 11 мая 2022
Комментариев 0 | Прочтений 759
Ещё по теме...
Добавить комментарий
Из новостей
Периодические издания
Информационная рассылка: