„Sniego gniūžtės žemė“ turėjo ugningų randų

Lava pasitraukė po kontinentinės pertraukos, ir tai galėjo paaiškinti pasikeitusią jūros chemiją

Sniego gniūžtės žemė: Štai kaip Žemė atrodytų šiandien, jei ji būtų visiškai sušalusi - kaip buvo prieš 700 milijonų metų. © zeedepth / mintis
skaityti garsiai

Gaisras po ledu: Kai maždaug prieš 700 milijonų metų žemė tapo apledėjusia „sniego gniūže“, iš po ledo išsisklaidė žėrinti lava. Kaip nustatė tyrinėtojai, Urkontinento laužymas, prasidėjęs išplatėjimo zonose, padidino vulkaninį aktyvumą. Tai, savo ruožtu, radikaliai pakeitė jūrinę chemiją - ir tai galėtų paaiškinti, kodėl tuo metu buvo nusodinami didžiuliai karbonatų kiekiai, teigia žurnalas „Nature Geoscience“ tyrinėtojai.

Maždaug prieš 730–630 milijonų metų mūsų žemė patyrė dramatišką ledynmetį: ledynai apėmė ne tik šiaurinį pusrutulį, kaip vėlesniais ledynmečiais, bet tikriausiai ir visas žemės mases. Vandenynai galėjo būti visiškai ar iš dalies padengti ledu. Kaip prasidėjo šis šaltasis laikotarpis, kol kas paaiškinta tik dalis. Tačiau tyrėjai daro prielaidą, kad tuo metu pasaulinis anglies ciklas buvo stipriai sutrikdytas.

Svarbų vaidmenį suaktyvinant šią „sniego gniūžtės“ fazę galėjo suvaidinti pirmykščio žemyno Rodinia suirimas. Dėl šių geologinių pokyčių padidėjo uolienų oro sąlygos, todėl didžioji dalis šiltnamio efektą sukeliančių dujų surišo CO2 ir nuleidžia nuosėdas į jūrą.

Mįslė apie karbonato sluoksnius

Tomas Gernonas iš Sautamptono universiteto ir jo kolegos dabar išsamiau ištyrė vieną iš šios sniego gniūžtės fazės paslapčių. Šio beveik visuotinio apledėjimo metu ir iškart po jo jūros dugne nusėdę šimtai metrų storio karbonatų sluoksniai. Bet kad tokie dideli šių junginių kiekiai iškristų iš kalcio, magnio ir anglies, jūros vanduo turėjo būti formaliai prisotintas šiais mineralais.

Pavyzdžiui, pirmykštis Rodinijos žemynas galėjo subyrėti. Geras Johnas Goodge'as / USAP

Bet iš kur atsirado mineralai? Naudodamas geologinius duomenis ir modeliavimą, Gernonas ir jo kolegos sugalvojo galimą atsakymą į šį klausimą: ugnikalniai buvo raktas. „Kai vulkaninė medžiaga nusėda vandenyne, joje vyksta greiti ir gilūs cheminiai pokyčiai, kurie taip pat turi įtakos vandenynų biogeochemijai“, - aiškina Gernonas. displėjus

Lava jūros dugne

Tyrėjai paaiškino, kad sniego gniūžtės metu vulkaninis aktyvumas buvo gausus. Pirmykščiam Rodinijos žemynui išsiskaidžius, iš požemio, susikertančiose žemės plokščių siūlėse, atsirado šviežia magma - panaši į vandenyno vidurio keterų plitimo zonas.

Remdamiesi savo modeliu, mokslininkai apskaičiavo, kad Rodinijos irimo metu buvo suformuota dešimtys tūkstančių kilometrų naujų vandenyno vidurio pakraščių. „Magiškasis produktyvumas gali padidėti pagal dydį“, - sako Gernonas ir jo kolegos. Seklių naujų įtekų vandenyse dideli lavos kiekiai išsiliejo iš jūros dugno ir užšalo šaltame vandenyje, kad susidarytų poringa stiklinių kekso masė.

Lavos išsiveržimai kylančiuose vidurio vandenynų keterose pakeitė vandenynų chemiją. Sautamptono universitetas

Vulkaninių mineralų tiekėjas

Šiose stiklinėse nuosėdose, vadinamose hialoklastitais, yra daug kalcio, magnio ir fosforo. Tuomet vandenynai vis labiau aušindami apsidengė ledo sluoksniu, todėl sutriko dujų mainai su atmosfera ir susidarė sąlygos vandenyje, kuris paskatino šių mineralų atsiradimą iš nuosėdų, kaip išsiaiškino mokslininkai.

„Ilgai trukus hialoklastų išsiveržimams, jūros vanduo būtų prisotintas kalcio ir magnio“, - sako Gernonas. „Mes apskaičiavome, kad šio cheminio sodrinimo pakako apledėjus sniego gniūžtei, kad paaiškintume storus karbonato sluoksnius šių šaltų laikotarpių pabaigoje.“ Kadangi dideliais kiekiais ištirpę mineralai jūros vandenį padarė šarminiu ir reagavo su vandenyje esančiu CO2 į karbonatus.

Stumti visą gyvenimą

Jos manymu, todėl sniego gniūžtės žemės fazė buvo susijusi ne tik su dideliu ledo kiekiu, bet ir su ugnimi - ypač plačiu povandeniniu vulkanizmu. Tik tai pakeitė jūros vandens sąlygas, kad galėtų susidaryti stori karbonato sluoksniai. „Mes pastebime, kad daugelis žemės rutulio formos geologinių ir geocheminių reiškinių tinka tokiam povandeniniam vulkanizmui po sekliais vidurio vandenyno pakraščiais“, - sako Gernonas.

Galų gale, lavos protrūkiai net įsitikino, kad po ledo fazių gyvenimas gali greitai plisti. Nes fosforas iš lavos stiklo buvo maistinė medžiaga dumbliams ir kitiems augalams, kurie savo ruožtu pasitarnavo gyvūnų pasauliui kaip maistas. (Gamtos geomokslas, 2016; doi: 10.1038 / ngeo2632)

(Sautamptono universitetas, 2016 1 19 - NPO)