Континентальный «мега-обрыв» может объяснить великую тайну Большого каньона

Фото из открытых источников

Незадолго до того, как Земля погрузилась в свой самый сильный холодный период, суперконтинент Родиния распался. В результате этого образовалось одно из самых удивительных геологических образований всех времен. 

Геологи утверждают, что образовался огромный обрыв, тянувшийся от нынешней территории Арканзаса по извилистой траектории почти до самого северного побережья Канады. Если бы этот «мега-обрыв» существовал на самом деле, то он разрушился бы более 600 миллионов лет назад. Но группа исследователей, предполагающая его существование, считает, что это может объяснить, почему стены Большого каньона смещаются на миллиард лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Глубокие каньоны – настоящая находка для геологов. Эти огромные стены обнажают слой за слоем горных пород, раскрывая при этом историю геологии региона в последовательном порядке. 

Однако иногда в этих слоях отсутствует информация о времени, когда породы совершенно разного возраста располагаются непосредственно друг над другом, и между ними нет ничего, относящегося к промежуточным эпохам. Это явление известно как несогласие, и самый известный в мире пример находится в Большом каньоне.

В то время как в менее крупных несогласиях возраст пород может превышать десятки миллионов лет, в Большом каньоне происходит внезапный скачок от пород возрастом 1,7 миллиарда лет до 540 миллионов лет, с пропуском 1,2 миллиарда лет, словно вырванные страницы книги. 

Но это не единственное место, где такое происходит. Некоторые геологи считают этот разрыв настолько распространенным, что называют его Великим несогласием, и предложили различные объяснения, такие как сильная эрозия, вызванная ледниками, покрывающими весь земной шар. 

Другие оспаривают сам факт существования Великого несогласия как всемирного явления. Но его присутствие в Большом каньоне не вызывает сомнений и требует объяснения. 

Профессор Томас Гернон из Саутгемптонского университета входит в группу исследователей, которые считают, что причиной стала эрозия этого огромного обрыва.

Гернон и его коллеги предполагают, что кора и верхняя мантия истончились в месте образования рифта, разрушившего Родинию, что создало температурный контраст и конвекцию в мантии Земли. Это, в свою очередь, вызвало миграционную волну, которая подняла часть поверхности. 

Затем обнажившиеся породы фундамента подверглись эрозии, что объясняет их отсутствие в каньоне.

Распад суперконтинента Гондвана около 180 миллионов лет назад привел к образованию одних из самых больших сохранившихся в мире скальных обрывов, особенно в Южной Африке и Бразилии. 

Они проходят параллельно линии, вдоль которой распалась Гондвана, и были созданы аналогичной мигрирующей волной мантии. 

После разделения двух новообразованных континентов — Южной Америки и Африки — поднятая земля оказалась подвержена воздействию погодных условий и начала подвергаться эрозии. Это привело к отступлению обрыва, что объясняет, почему его остатки теперь находятся дальше от побережья на обоих континентах. 

Спустя более ста миллионов лет они стали лишь тенью самих себя.

Считается, что это отражает то, что могло произойти на территории будущей Северной Америки в кембрийский период.

Когда произошла гибель Родинии, то место, где сегодня находится Большой каньон, располагалось бы примерно в 500 километрах от континентального шельфа. Это примерно такое же расстояние от Южной Африки и бразильских обрывов до Южной Атлантики.

Ученые считают, что это привело к сходу с поверхности до 8 километров (5 миль) горных пород, на формирование которых ушло миллиард лет. После прекращения эрозии начали формироваться новые слои. 

Это объясняет, почему эти более молодые слои залегают непосредственно поверх гораздо более древнего материала, образуя Великое несогласие, которое затем обнажилось, когда река Колорадо врезалась в ландшафт.

Авторы утверждают, что их объяснение совместимо с некоторыми альтернативными вариантами, предполагающими сочетание нескольких процессов образования несогласий. 

Однако они отмечают, что Великое несогласие наиболее заметно «на континентах, которые первоначально располагались вокруг «ядра» Родинии», и, следовательно, распались примерно в одно и то же время, что указывает на то, что это было основной причиной.

«Этот долгоживущий тектонический ландшафт восполняет недостающий элемент в понимании того, почему эрозия, связанная с Великим несогласием, так сильно различается на юго-западе США», — говорится в заявлении Гернона. «Наша работа предполагает, что тектоническое поднятие, связанное с континентальным рифтогенезом и распадом, создало как крутые склоны, так и возвышенности, обеспечив горный рельеф, который реки и ледники могли легко размывать».

Такое масштабное геологическое явление неизбежно повлияло на западную половину Северной Америки, направляя реки и потоки осадочных пород, а также определяя, какие районы были затоплены в эдиакарский и раннекембрийский периоды.

«Современные обрывы в Африке, Бразилии, Индии и Антарктиде позволяют заглянуть в силы, которые формировали континенты на протяжении сотен миллионов лет», — добавил Гернон. «Сравнивая древнюю историю Гранд-Каньона с действующими геологическими ландшафтами, такими как Большой уступ в Южной Африке, мы можем увидеть самую знаковую геологическую достопримечательность Северной Америки в совершенно новом свете».