​Международный коллектив ученых под руководством новосибирского геолога Инны Сафоновой обнаружил фрагменты древних океанических островов в горах Тянь-Шаня и оценил размеры исчезнувшего океана. Ученые считают, что по своей природе палеострова близки к современным Гавайским.

Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Gondwana Research (импакт-фактор 8.24). В нем приняли участие ученые из России, Германии, Великобритании и Японии.

Инна Сафонова — старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной геохимии и петрологии мантии Земли ГГФ НГУ и лаборатории магматизма и рудообразования ИГМ СО РАН. Руководитель крупномасштабного проекта № 592 Международной программы геологических корреляций при ЮНЕСКО (IGCP-UNESCO) «Образование континентальной коры Центрально-Азиатского складчатого пояса в сравнении с актуалистическимипримерами из Западной Пацифики». В проекте задействованы ученые более чем из 50 стран.

Споры о времени существования океана на месте сегодняшнего Тянь-Шаня и его размерах ведутся среди геологов давно. По различным признакам (находкам окаменелостей определенного типа, составу горных пород и т.д.) специалисты предполагали наличие в далеком прошлом здесь большого окраинного моря или океана. Сейчас ученые считают, что когда-то Туркестанский или, как его еще называют, Южно Тянь-Шаньский палеоокеан (палеоморе?) находился между Казахстанским и Таримским палео-континентами, которые теперь входят в состав единого Евроазиатского континента.

Синей линией показана сутура или "шов" древнего Туркестанского океана — территория, где океан «закрылся», зажатый древними континентальными блоками. На этом участке находятся сохранившиеся фрагменты океана, в том числе палеоострова
 

— Одни ученые считают, что Туркестанский палеоокеан существовал «сам по себе», т.е. не был связан с другими одновозрастными океанами этого региона. Другие предполагают, что океана не существовало вовсе, а вместо него было очень большое окраинное море, примером которого в современном мире может служить Японское (расположенное между японскими островами и континентом), — говорит Инна Сафонова. В связи с этим и до сих пор продолжаются жаркие дискуссии о его размерах, возрасте и палеогеографическом положении.

Как сегодня найти ответы на эти вопросы, если древние моря и океаны давно исчезли? В изучении истории палеокеанов важную роль играют их «остатки» — фрагменты океанического дна и океанических поднятий, в том числе островов. Если древние океанические литосферные плиты в процессе субдукции (погружения), как правило, со временем полностью погружаются в мантию, то океанические острова имеют намного больше шансов остаться на поверхности, и поэтому могут о многом «рассказать» исследователю.

— Мы нашли в горных системах южного Тянь-Шаня (Киргизия) фрагменты океанических островов. Речь идет не просто об океанических породах, которые в прошлом находились на дне океана — в таком случае действительно возможно разночтение: глубокое-глубокое окраинное море или океан? Однако мы нашли именно фрагменты океанических островов и по различным признакам (в первую очередь, по палеонтологическим данным) смогли установить их возраст. Оказалось, что это — цепочка вулканических островов, существовавшая весь девонский период: от 415 до 360 млн. лет, т.е. около 55 миллионов лет. Это очень много! — говорит Инна Сафонова и подчеркивает, что речь идет только о цепочке островов, которые по структуре, составу и возрастному диапазону очень похожи на самый известный в мире объект внутриплитного (т.е. проявленного в середине океана) океанического вулканизма – Гавайские острова. Можно предположить, что сам океан был намного старше и … больше.

— Размер и возраст океана имеет прямую связь: чем он больше, тем его кора мощнее, а сам он древнее. Зная приблизительную скорость погружения коры, можно приближенно оценить минимальный размер океана. По нашим расчетам, Туркестанский океан можно сравнивать с Индийским. То есть это был довольно большой океан, окруженный двумя или более континентами, — говорит геолог.

Откуда взялись фрагменты океанических островов в горах? Когда-то существовавший Туркестанский океан исчезал или «закрывался», как говорят геологи, по мере движения навстречу друг другу ограничивающих его континентов. В итоге большая часть океанической плиты погрузилась в мантию, но небольшие участки оказалась «срезаны» краями континентальных литосферных плит. Сблизившись, континенты продолжали двигаться и сминать друг друга. В местах их столкновений вырастали горы, вместе с которыми все выше поднимались и фрагменты сохранившихся на поверхности древних островов.

Для обнаружения, правильной диагностики и изучения условий образования этих фрагментов в том или ином сегменте океана геологи применили новый подход – использовали японскую модель стратиграфии океанической плиты (Oceanic Plate Stratigraphy, OPS). Ранее Инна Сафонова вместе с японскими коллегами проф. Шигенори Маруяма (Токийский институт технологий) и проф. Сатору Коджима (Университет Гифу) на десятках различных геологических объектов доказали универсальность этой модели и возможность и необходимость ее применения в других горных поясах тихоокеанского типа, например, в Центральной Азии. Модель OPS позволяет находить на континентах остатки палеоокеанов, устанавливать возраст, размер, направление движения и погружения давно исчезнувшей океанической плиты. В основе OPS лежит тщательное изучение устойчивых ассоциаций (совокупности) различных типов осадочных и магматических пород, с учетом их геохимического состава и петрогенезиса.

— Для каждого участка океанического острова (подножье, склон, карбонатная «шапка» — рифовые известняки на поверхности острова и на мелководье, и т.д.) характерны определенные совокупности осадочных пород. Фрагменты островов диагностируются, в первую очередь, по ним, а затем по составу магматических пород (как правило, базальтов). Большая часть образцов была отобрана на Атбашинском и Джаныджерском хребтах Южного Тянь-Шаня. Мы описали и изучили образцы базальтов, наши коллеги определили их возраст по микропалеонтологическим фрагментам организмов (в основном, по радиоляриям, брахиоподам, водорослям, кораллам и т.д.), — поясняет Инна Сафонова. — В этой работе мы воспользовались палеонтологическими, геохимическими и геофизическими данными, использовали данные о петрогенезисе, тектонике и т.д. — вся существующая сегодня геология нашла отражение в нашем исследовании.

Происхождение таких вулканических островов в середине океана многие ученые связывают с действием «горячих точек» типа Гавайской, т.е. проявлением мантийных плюмов.

— Мантийный плюм — струя мантийного вещества и/или энергии, которая поднимается из глубин мантии (вне зависимости от конвективных течений в ней или границ литосферных плит), вызывает плавление Земной коры и приводит к извержению лавы особого состава и образованию вулканов на поверхности Земли. По мере движения литосферной плиты над плюмом возникает цепь вулканических построек, как например, цепочка Гавайских островов, — объясняет Инна Юрьевна.

Применив модель плюмового магматизма к южной части Тянь-Шаня, геологи пришли к выводу, что цепочка палеоостровов сформировалась под воздействием такого мантийного плюма во внутренней части древней океанической плиты, над которой миллионы лет назад существовал Туркестанский океан.

Дина Голубева

Источники

Геологи нашли древние «Гавайи» в горах Тянь-Шаня
НГУ (nsu.ru), 10/05/2016
В горах Тянь-Шаня ученые обнаружили древние острова исчезнувшего океана
РИА Новости, 10/05/2016
В горах Тянь-Шаня ученые обнаружили древние острова исчезнувшего океана
Kz.troniks.kz, 10/05/2016
Сибирские геологи нашли древние острова в горах Тянь-Шаня
Научная Россия (scientificrussia.ru), 11/05/2016
Геологи сочли Тянь-Шань бывшим океаном
РИА NUUS (nuus.ru), 11/05/2016
В горах Тянь-Шаня обнаружены древние "Гавайские острова"
Gismeteo (gismeteo.ru), 12/05/2016
В горах Тянь-Шаня ученые обнаружили древнейшие острова исчезнувшего океана
AvtoInsider.com, 13/05/2016
Ученые отыскали фрагменты исчезнувшего океана в горах Кыргызстана
Северная правда (spravda.com), 13/05/2016
В горах Тянь-Шаня найдены древнейшие "Гавайские острова"
Krasnews.com, 13/05/2016
Геологи обнаружили в горах Тянь-Шаня фрагменты островов старинного океана
163gorod.ru, 13/05/2016
Ученые измерили пропавший в Азии океан по найденным островам
Собеседник (sobesednik.ru), 14/05/2016
В горах Тянь-Шаня нашли следы древних океанических островов
Независимая газета (ng.ru), 14/05/2016

Похожие новости

  • 27/07/2018

    Российские ученые обнаружили новый минерал в метеорите из Бурятии

    ​Ученые Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) совместно с коллегами из Новосибирска и Улан-Удэ обнаружили новый минерал в железном метеорите "Уакит", который был найден в Бурятии в 2016 году.
    1259
  • 07/12/2018

    Новосибирские ученые вырастили уникальный нелинейный кристалл

    ​В рамках широкого взгляда на современную медицину научной проблемой является отсутствие диагностики, способной надежно диагностировать большой круг заболеваний на их ранней предсимптомной стадии. Оптические методы (создание широкозонных спектрометров) являются перспективным, активно развивающимся малоинвазивным направлением.
    1065
  • 16/06/2017

    Геологи подводят итоги международного пятилетнего проекта ЮНЕСКО

    ​В этом году геологи подводят итоги пятилетнего крупномасштабного проекта, в котором приняли участие 700 специалистов из разных стран мира. Проект Международной геологической программы ЮНЕСКО посвящен образованию континентальной коры Центральной Азии.
    1663
  • 05/04/2018

    Новосибирские геологи изучили поведение молекулы бензола при высоких давлениях и температурах ради новых знаний о космосе

    Ученые НГУ (Лаборатория экспериментальной геохимии и петрологии мантии Земли ГГФ НГУ) и Института геологии и минералогии СО РАН вместе с коллегами из Токийского университета изучили поведение бензола при высоких давлениях и температурах с использованием различных экспериментальных методов на нейтронном ускорителе J-PARC (Япония).
    1167
  • 20/01/2017

    Новосибирские и французские ученые получили новые данные о процессе формирования кратона

    Российские и французские ученые исследуют Сибирскую платформу в Арктике. Специалисты из Новосибирского государственного университета (НГУ) и Института геологии и минералогии (ИГМ) СО РАН занимаются исследованием кратонов - стабильных участков континентальной коры, занимающих большую часть объема всех континентов.
    2124
  • 27/02/2017

    Новая статья месяца в журнале «Геология и геофизика»

    Журнал «Геология и геофизика» выбрал новую статью месяца. Ей стала работа «Изотопный Lu-Hf состав циркона как индикатор источников расплава для палеопротерозойских коллизионных гранитов». Первым автором статьи является доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН, профессор НГУ Ольга Туркина.
    1995
  • 04/05/2016

    Спецвыпуск журнала «Геология и геофизика» посвящен мантийным плюмам

    Редакция журнала «Геология и геофизика» подготовила для читателей специальный выпуск, посвященный одной из важнейших проблем современной геологии — мантийным плюмам. Мантийные плюмы привлекают внимание ведущих геологов мира.
    3060
  • 24/01/2017

    Журнал «Геология и геофизика» подвел итоги года

    ​Ежемесячный журнал «Геология и геофизика» занимает первую строчку среди российских научных журналов о Земле. В течение года он выпустил 132 научные статьи. Авторы почти половины опубликованных статей (44 %) имеют аффилиацию с НГУ.
    2600
  • 22/06/2016

    Первый выпуск геофизиков на Физтехе НГТУ

    ​В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН прошла защита квалификационных работ первого выпуска бакалавров по новой специальности «Интеллектуальные геофизические системы» Новосибирского государственного технического университета.
    4118
  • 14/10/2016

    «Улучшенные» учеными СО РАН алмазы защитят связь от прослушки

    Алмазы с германиевыми центрами получили в Институте геологии и минералогии СО РАН и Новосибирском государственном университете. Новый материал обещает совершить прорыв — благодаря нему связь можно сделать более защищенной, а также приблизиться к реализации идеи квантового компьютера.
    2360