Геологи заглядывают в прошлое, чтобы ответить на один из старейших вопросов о Гранд-Каньоне
В ходе недавнего 11-дневного сплава по Гранд-Каньону геологи собрали данные, надеясь заглянуть на миллиарды лет в прошлое. Используя относительно новую методику, они смогли оценить возраст таинственного участка этого национального памятника.
Великое несогласие Гранд-Каньона — это место, где слои осадочных пород лежат на более древних кристаллических породах фундамента, которые могут быть старше на целых 1.3 миллиарда лет. Исследователи давно задавались вопросом: что происходило в течение этого длительного промежутка времени? Оливия Турстон, бывшая аспирантка UIUC, а ныне постдок в Университете Индианы, возглавила проект. Она отметила, что этот пробел в геологической летописи был предметом споров многие годы.
Теперь, с публикацией результатов команды в журнале Geology, геологи стали ближе к пониманию событий, происходивших миллионы лет назад на территории восточной части Гранд-Каньона.
«Я знала, что ранее предпринимались попытки датировать поверхности эрозии в Гранд-Каньоне с помощью разных методов», — сказала Турстон. — «Когда профессор Карл Карлстром из Университета Нью-Мексико приехал с визитом и показал свою работу, я спросила: "Почему мы еще не использовали циркон-гелиевый метод? Мы спорим о возрасте эрозии, но не задействовали все доступные техники"».
Карлстром, профессор Университета Нью-Мексико и соавтор статьи, уже несколько десятилетий является ключевой фигурой в исследованиях Гранд-Каньона. Именно он возглавил экспедицию, в которой Турстон и еще 25 ученых изучали каньон, каждый со своим исследовательским интересом.
Турстон отправилась в Гранд-Каньон, чтобы проверить возможности циркон-гелиевой термохронологии. Этот метод определяет, когда минерал охлаждается по мере того, как эрозия приближает его к поверхности, анализируя соотношение гелия и урана внутри минерала циркона. Циркон в микроскопической форме широко распространен в каньоне.
«Вы измеряете уран и измеряете гелий [внутри циркона], и это дает вам дату, потому что вы знаете, как быстро уран распадается в гелий», — пояснил Уильям Гентнер, бывший научный руководитель Турстон и соавтор статьи. — «Оливия продемонстрировала, что эта конкретная методика может описать как очень старое событие — эрозию, создавшую Великое несогласие 1.2 миллиарда лет назад, так и относительно молодое — собственно вырезание самого каньона за последние 6 миллионов лет».
Согласно исследованию Турстона, основной период эксгумации и эрозии, сформировавший Великое несогласие в восточной части Гранд-Каньона, произошел примерно 1.25–1.35 миллиарда лет назад. Этот период предшествует распаду суперконтинента Родиния (550–800 млн лет назад), который некоторые теории связывали с формированием несогласия. Полученные данные указывают, что Великое несогласие, скорее, «имеет широкую связь» со сборкой Родинии, происходившей примерно 0.9–1.3 млрд лет назад.
«Эти находки помогают понять, что кембрийский взрыв твердотелой животной жизни и наступление океанов на Северную Америку около 500 миллионов лет назад последовали за более ранним эпизодом срезания рельефа около 1.2 миллиарда лет назад. Вместе эти события переформировали и создали эту знаменитую сложную поверхность эрозии», — добавил Карлстром.