Новое исследование раскрывает географические процессы, стоящие за загадочными речными отложениями

Торридонский песчаник на северо-западе Шотландии сохранил шесть километров речных осадков докембрийского периода. Новое исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, раскрывает процессы, которые могут объяснить давнюю загадку: почему в геологической летописи преобладают свидетельства обычных, а не катастрофических событий. Исследование, проведенное под руководством геоморфолога Вамси Ганти из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, показывает, что ключом является иерархическая организация речной динамики.

Эта работа затрагивает один из самых продолжительных споров в геологии: катастрофизм против униформитаризма. Хотя интуитивно кажется, что в летописи должны сохраняться редкие крупные события, реальность иная. Даже при том, что сохраняется менее 0,0001% прошедшего времени, отложения остаются «обычными». Ганти и его коллеги построили вероятностную модель, учитывающую иерархию речных процессов: от движения ряби и дюн (минуты, часы) до миграции песчаных отмелей (месяцы, годы) и, наконец, меандрирования или прорыва русла (годы, столетия). Модель показала, что при наличии такой иерархии эрозия, вызванная процессами одного уровня, заполняется осадком от обычных процессов уровня ниже, что и приводит к преобладанию «ординарных» отложений.

Это понимание позволяет ученым использовать строение пластов для оценки скорости, с которой различные процессы протекали в древних реках. Результаты также поддерживают выводы более ранней работы Ганти, согласно которой реки в докембрии могли быть похожи на современные меандрирующие, несмотря на отсутствие растений. Вероятно, они мигрировали так быстро, что их отложения постоянно перерабатывались. Исследование имеет значение и для понимания будущего: изменение климата и деятельность человека меняют режим рек. Новый подход поможет спрогнозировать, приведут ли эти изменения к учащению прорывов русел или лишь к ускорению их миграции, что критически важно для долгосрочного прогнозирования паводков и планирования застройки.