Учёные связали изотопный сигнал Карелии с нагревом пород магмой
Исследователи из Калифорнийского технологического института выразили сомнения относительно того, что необычный изотопный сигнал, обнаруженный в древних породах Карелии, указывает на глобальные изменения углеродного цикла Земли. По результатам исследования, изменения могли быть вызваны процессами, происходившими в пределах осадочного бассейна площадью несколько сотен квадратных километров. Данные работы опубликованы в журнале Geology, как сообщает ScienceDaily. Об этом сообщает Science XXI.
Исследование касается Шунга-Франсвильского события, зарегистрированного в породах Заонежской свиты в России и бассейна Франсвиль в Габоне. Этот сигнал связывали с крупной перестройкой углеродного цикла примерно два миллиарда лет назад. Период от 2,5 до 2 миллиардов лет назад совпал с первым значительным накоплением кислорода в атмосфере, что впоследствии создало условия для появления сложных организмов, включая растения и животных.
Для проверки происхождения сигнала учёные проанализировали керны — длинные цилиндрические образцы горных пород — из древних морских отложений Карелии. Они сосредоточили внимание на газах, сохранившихся в микроскопических включениях внутри пиробитумных пород. Пиробитум представляет собой нерастворимую форму органического углерода, образующуюся при сильном нагреве погребённых нефти или керогена — вещества, из которого формируется природный газ.
Авторы исследования предполагают, что в осадочные слои Заонежской свиты, находившиеся под древним океаном, проник пласт магмы. Его тепло нагрело органическое вещество и привело к образованию углеводородов, включая метан и пропан. Поднявшийся к морскому дну метан стал источником питания для микроорганизмов, чья биомасса обладала характерным сигналом лёгкого изотопа углерода.
Температурные данные согласуются с такой моделью. Рядом с магматическим внедрением температура достигала примерно 350 градусов Цельсия, тогда как у древнего асфальтового выхода на морском дне, расположенного примерно на 300 метров выше, она снижалась до 72 градусов. «Эта цепочка геологических и биологических процессов может объяснить необычный изотопный сигнал углерода, зафиксированный в Заонежской свите», — отметила ведущий автор исследования Ниведита Тьягараджан, научный сотрудник Калтеха.
Исследователи не исключают влияние других процессов, однако полагают, что основную роль сыграли локальные события, а не глобальная перестройка. Следующим этапом станет изучение пород из Габона, полученных в рамках проекта GOE-DEEP, который софинансируется Международной программой континентального научного бурения. Новые керны были доставлены в Геологическую службу Норвегии в феврале, а позже в этом году их должны исследовать специалисты из международной команды, представляющей 18 стран.
