Огненное прошлое Южного Китая: находка, которую 800 миллионов лет скрывали осадки

Глубоко под осадочными породами Сычуаньской впадины таится одна из самых впечатляющих геологических тайн современности — цепь древних потухших вулканов протяжённостью более 640 км. Учёные полагают, что она сформировалась почти 800 миллионов лет назад, во времена распада суперконтинента Родиния. Это открытие не только расширяет границы древнего вулканизма в регионе, но и может изменить представления о климатических сдвигах в далёком прошлом Земли.

Как возникло это огненное кольцо

В раннем неопротерозое Южный Китай находился на северо-западной окраине Родинии. Тектонические сдвиги раскололи регион на блок Янцзы, который столкнулся с Китайской океанической плитой. Более плотная океаническая кора начала погружаться под континентальную — процесс, известный как субдукция. При этом вода, высвобождающаяся при нагревании коры, провоцировала образование магмы, которая поднималась на поверхность, формируя дугу вулканов — тонкую, но длинную цепь огненных исполинов.

Так рождаются вулканические дуги, которые не только создают новую кору, но и радикально изменяют геологическую карту материков.

Путешествие сквозь каменные слои

Одна из главных трудностей, с которой столкнулись учёные, — это то, что следы таких ископаемых вулканов за миллионы лет стираются и скрываются под толстым слоем осадочных пород. В случае блока Янцзы — речь идёт о нескольких километрах таких пород.

Команда старшего инженера PetroChina Чжидуна Гу и исследователя из Нанкинского университета Цзюньюна Ли использовала аэромагнитные датчики для "просвечивания" земной коры. Благодаря различиям в магнитных свойствах пород, они обнаружили железистую полосу с необычно высоким магнитным полем. Эта полоса протянулась почти на 700 км в длину и 50 км в ширину — от северо-востока к юго-западу блока Янцзы, уходя ещё на сотни километров вглубь материка.

Доказательства из глубины Земли

Чтобы подтвердить гипотезу, исследователи проанализировали породы из семи глубоких скважин. Геохимический состав показал: эти породы образовались из магмы. Их возраст — от 770 до 820 миллионов лет — совпадает с эпохой распада Родинии. Это стало весомым аргументом в пользу гипотезы о древнем вулканизме в сердце Южного Китая.

"Мы нашли доказательства того, что субдукция плит сформировала широкую дуговую систему, которая уходила вглубь материка на сотни километров", — отметил старший Чжидун Гу.

Почему это открытие необычно

Подобные дуговые системы обычно формируются вдоль границ континентов, но в этом случае она залегает в центре материка. Исследователи предполагают, что здесь сработала субдукция плоской плиты. Это редкий тип тектонического процесса, при котором океаническая плита скользит под континент практически горизонтально на сотни километров, прежде чем окончательно уйти в мантию. Такой механизм может объяснить образование двух вулканических хребтов — один у границы плит, второй — в глубине континента.

Аналогичный процесс происходит сегодня под западным побережьем Южной Америки, где плита Наска формирует два параллельных Андских хребта.

А если это — не одна дуга?

Геолог из Университета Монаша (Австралия) Питер Кавуд который не участвовал в исследовании, предложил альтернативу. По его мнению, возможно, речь идёт не об одной широкой дуговой системе, а о двух независимых, но совпадающих по времени структурах, которые впоследствии "сшились" в единый комплекс.

Тем не менее, он подчеркнул важность открытых данных: "Это захватывающий новый массив информации по региону, который долгое время оставался малоизученным", — добавил он. По его словам, новое открытие позволяет предположить, что масштаб магматической активности в этом районе был куда больше, чем считалось ранее.

Связь с древним климатом

Учёные уверены: вулканическая активность того времени могла напрямую влиять на климат. Вулканы выбрасывают в атмосферу углекислый газ, а выветривание горных пород его поглощает. Эти процессы регулируют углеродный цикл и климат на протяжении миллионов лет.

На основе анализа осадочных пород возрастом от 720 миллионов до миллиарда лет исследователи предполагают, что именно в этот период произошёл масштабный сбой в углеродном балансе Земли. Остаётся загадкой, сыграла ли скрытая в Южном Китае цепь вулканов в этом ключевую роль.