Модель связывает структуры в осадочных породах с осадками, поднятием и изменением уровня моря

Исследователи из Техасского университета в Остине показали, что естественная летопись — осадочные породы, накопленные на окраинах бассейнов, — предлагает мощный инструмент для понимания сил, формировавших поверхность нашей планеты на протяжении миллионов лет. Это имеет значение для современных представлений.

Исследование, опубликованное в журнале Geology, использует компьютерную модель для связи характерных структур в осадочных отложениях с изменениями климата и тектонической активности. Учёные давно ищут в осадочных бассейнах подсказки о прошлом климате Земли, поскольку поставка осадочного материала тесно связана с факторами окружающей среды, такими как осадки, а также с тектоникой. Однако до сих пор было мало известно о том, как изменения этих явлений напрямую влияют на характер осадконакопления на больших временных масштабах.

В этом исследовании с помощью открытой программы pyBadlands была создана 3D-модель «от истока до стока», отслеживающая влияние изменений в количестве осадков, тектоническом поднятии и уровне моря на эрозию и осаждение пород. Модель, вдохновлённая топографией Гималаев и дельты реки Инд, имитировала перенос осадка от гор к окраине бассейна за миллионы лет. Было смоделировано 14 различных сценариев за период в 30 миллионов лет. Результаты показали, что изменения в поднятии влияют на осадконакопление с задержкой в миллионы лет, но затем задают новую базовую линию. Изменения же в количестве осадков вызывают более резкие, но временные сдвиги. Уровень моря может осложнить передачу сигнала тектонических изменений в бассейн, однако увеличение осадков способно компенсировать этот эффект.

«Результаты повышают уверенность, с которой геологи могут интерпретировать тектоническую и климатическую историю в геологических архивах окраин бассейнов», — отметил профессор Имперского колледжа Лондона Гэри Хэмпсон, не участвовавший в исследовании. Как сказал соавтор работы Золтан Сильвестр, вычислительные инструменты делают фундаментальные вопросы геологии более доступными для изучения, чем когда-либо прежде.