Под морским дном
Впервые ученые картировали слои некогда расплавленной породы, залегающие под окраинами Атлантического океана, толщина которых в некоторых местах превышает восемь миль.
Исследование, опубликованное в свежем выпуске журнала Nature, дает лучшее понимание того, что могло происходить во время раскола континентов и формирования новых срединно-океанических хребтов. Та же вулканическая активность в Северной Атлантике могла также вызвать последующий выброс огромных объемов парниковых газов, который привел к резкому скачку глобальных температур 55 миллионов лет назад.
Ученые под руководством профессора Роберта Уайта из Кембриджского университета также разработали новый метод "просвечивания" толстых лавовых потоков под морским дном для изучения осадочных отложений и структур под ними. Эта методика уже применяется для дальнейших нефтеразведочных работ в регионе, которые ранее были ограничены невозможностью получения изображений сквозь лавовые потоки.
Когда континент раскалывается, как это произошло с Гренландией и Северо-Западной Европой 55 миллионов лет назад, это иногда сопровождается масштабными вулканическими извержениями из-за "горячей точки" в мантии под 55-мильной внешней оболочкой Земли. При раскрытии Северной Атлантики образовалось 1–2 миллиона кубических миль (5–10 млн км³) расплавленной породы, распространившейся на 300 000 квадратных миль (1 млн км²). Большая часть вулканических пород сейчас находится под водой и погребена под более поздними осадками. Однако край этого огромного вулканического региона виден на суше в нескольких местах, включая Тропу Великана в Северной Ирландии.
Исследователи смогли картировать эти огромные объемы расплавленной породы, которая была внедрена в земную кору на глубине 5–10 миль (10–20 км) вдоль линии раскола континента. Используя сейсмические методы, они смогли картировать слои лавовых потоков как близко к поверхности, так и в глубине Земли.
В настоящее время ведутся споры о том, было ли масштабное вулканическое событие вызвано аномально горячей мантией ("горячей точкой") или другими причинами, например, изменением состава мантии. В данной работе ученые демонстрируют, что вулканическая активность требует температурной аномалии, что поддерживает модель "горячей точки".
Кроме того, ученые надеются, что лучшее понимание событий 55-миллионной давности даст представление об изменениях в атмосфере и биосфере во время вулканической активности.
Профессор Уайт отметил: "Во время раскола Северной Атлантики 55 миллионов лет назад произошел очень резкий рост глобальных температур: фактически, с тех пор Земля никогда не была такой горячей, хотя глобальное потепление, вызванное сейчас человечеством, вероятно, вернет планету к тем же высоким температурам, которые существовали тогда в течение короткого периода".
"Считается, что рост температур был вызван массивным выбросом метана из-под морского дна — метан почти в 25 раз хуже углекислого газа как парниковый газ. Лучшее понимание вулканизма и лежащей в его основе горячей точки поможет нам понять, как такая активность могла спровоцировать выброс метана и последующее глобальное потепление".
Выводы исследователей также имеют значение для нефтеразведки в регионе. Большие объемы нефти уже обнаружены (и добываются) в осадочных породах под морским дном между Шетландскими и Фарерскими островами. Если эти же отложения простираются к западу в сторону Фарерских островов, как предполагают геологические модели, там может быть найдено гораздо больше нефти.
Однако из-за того, что в момент раскрытия Северной Атлантики осадочные породы были перекрыты толстыми слоями лавовых потоков, обычные методы разведки не могли "увидеть" сквозь лавы, поскольку они отражают сейсмическую энергию. Ученым удалось разработать метод, позволяющий заглянуть сквозь эти толстые лавовые потоки к осадкам и структурам под ними.