Будущее всегда интересует людей. Но если обычных людей интересует ближайшее время, то специалистов в области глобальной тектоники занимают отдаленные перспективы развития нашей планеты в целом. С начала XXI века было выдвинуто несколько теорий, описывающих перемещение континентов по поверхности Земли и образование потенциального нового суперконтинента. Ученые из Португалии, Великобритании и Австралии решили сравнить возможные сценарии его сборки на основе опубликованных ранее различными авторами данных.
Известно, что в своей истории Земля несколько раз проходила стадию существования единого суперконтинента, например, около 3 000 миллионов лет назад (Ур), около 2 500 миллионов лет назад (Кенорланд), 1 800–1 500 миллионов лет назад (Нуна), 1 100–800 миллионов лет назад (Родиния), 650–560 миллионов лет назад (Гондвана) и 250–180 миллионов лет назад (Пангея). И если о способе формирования самых древних из них исследователям пока ничего не известно, то для более молодых существуют различные версии, часто противоречащие друг другу. Соответственно, и для следующего суперконтинента были предложены различные варианты его способа и места образования. Международная группа ученых решила смоделировать все предложенные сценарии и провести их сравнительный анализ.
Образование суперконтинентов контролируется двумя циклами: собственно суперконтинентальным, управляющим образованием и перемещением континентов, и циклом Уилсона, управляющим образованием и исчезновением океанов. И оба эти цикла оказывают влияние на способ сборки нового суперконтинента, поэтому было рассмотрено 4 варианта развития событий, описанных с помощью различных сценариев.
Различные сценарии сборки следующего суперконтинента (источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921818118302054 )
Интроверсия или версия схлопывания описывает образование суперконтинента Пангея Ультима в результате последовательного слияния Африки и Евразии с образованием Еврафрики, присоединения к ним Австралии и Антарктиды, и исчезновения современного Атлантического океана после присоединения Америки. В этом случае современный Индийский океан и остатки Атлантического превращаются во внутреннее море Пангеи Ультима, которую окружают зоны субдукции глобального океана, возникшего из Тихого и новообразованного Антарктического океанов.
Экстраверсия или версия расширения, наоборот, подразумевает дальнейшее расширение Атлантического океана и постепенное исчезновение Тихого океана с образованием суперконтинента Новопангея. В этом случае он сначала превращается в ряд морей, разделяющих сближающиеся Азию, Австралию, Антарктиду и Америку, а затем и вовсе исчезает. Новый суперконтинент возникает примерно в том месте, где сейчас расположена низкоскоростная большая мантийная провинция Ясон (Large Low Shear Velocity Province — LLSVP). Он также будет со всех сторон окружен зонами субдукции, возникшими при расширении Атлантического и нового Восточно-Африканского океанов.
Суперконтинент Аурика может возникнуть в случае реализации комбинированного сценария, при котором закрываются и Тихий, и Атлантический океаны. Для этого должен развиться Паназиатский рифт, проходящий примерно по границе между Индией и Пакистаном, вдоль Гималаев, через Байкальский рифт и по границе литосферной плиты у Камчатки. Сначала Атлантический океан продолжает расширяться, а Тихий сжиматься, при этом Антарктида дрейфует на север в Тихий океан, а Австралия сталкивается с восточной Азией. Затем, в результате исчезновения центров расширения, поглощенных зонами субдукции, практически исчезают Тихий и Атлантический океаны, а Паназиатский океан становится крупнейшим на Земле. В это же время Антарктида также достигает восточной Азии и образует единый континент с нею и Австралией. В дальнейшем Паназиатский океан сливается с Индийским, а все континенты собираются вместе в точке противоположной Пангее. В этом случае, вокруг суперконтинента не образуется крупных зон субдукции и наступает период тектонической неподвижности.
Ортоверсия предполагает закрытие Северного Ледовитого океана с образованием суперконтинента Амазия в районе современного Северного полюса. При этом сценарии развития все современные континенты, кроме Антарктиды, постепенно смещаются на север. Начинается все с исчезновения Средиземного моря, закрытия Северного Ледовитого океана и части Восточно-Китайского и Филиппинского морей, при этом Австралия сталкивается с восточной частью современного Китая, а Америка с Азией. Затем, отделившаяся от Северной Америки, Южная начинает разворачиваться по часовой стрелке и снова присоединяется к Северной, но уже повернувшись практически на 90°. Интересно, что при этом сценарии закрывается только Северный Ледовитый океан, а вдоль южных берегов Амазии и северных берегов Антарктиды развиваются мощные зоны субдукции. Еще одной отличительной особенностью этого варианта является наличие не одного, а двух континентов, расположенных в районе современных полюсов.
Сборка нового суперконтинента в зависимости от сценария развития событий может занять от 200 до 250 миллионов лет. Сценарии для Пангеи Ультима и Аурики смоделированы с шагом 50, 100, 200 и 250 миллионов лет, а для Новопангеи и Амазии — с шагом 50, 100, 150 и 200 миллионов лет.
По мнению авторов работы, такое моделирование поможет сравнить все предложенные модели, созданные с помощью одного и того же программного обеспечения, с одинаковыми начальными условиями и границами континентов. Целью исследователей было понять какие основные процессы работают на таком огромном промежутке времени и какова связь суперконтинентального цикла и цикла Уилсона. При этом они отмечают, что ни одна из созданных моделей может и не воплотиться в жизнь. Главным допущением этой работы стало предположение о начале субдукции в Атлантическом океане, либо путем самозарождения, либо в результате переноса ее с активных окраин Тихого океана.
В любом случае, проделана большая и интересная работа, результатами, методами и подробным описанием которой авторы поделились в статье, опубликованной в журнале Global and Planetary Change. Она может стать хорошей основой для рассмотрения правдоподобности различных вариантов создания суперконтинента в будущем и выяснения деталей образования прошлых суперконтинентов.
Информационная служба ВСЕГЕИ
Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921818118302054
