Формирование сибирских траппов

Сибирская Хиджра: литературный дневник

сопровождалось горением большого количества каменного угля


На «Элементах» регулярно публикуются материалы о новых исследованиях, проливающих свет как на причины великого вымирания, так и на его последствия.
Большие успехи, достигнутые в этой области в последние годы, связаны с изучением наиболее информативных геологических разрезов морских и континентальных осадочных пород, позволяющих с большой детальностью проследить последовательность событий в последние сотни тысяч лет пермского периода и в первые сотни тысячелетий триаса, с быстрым совершенствованием методов радиометрического датирования вулканических пород (например, прослоев пепла), а также с детальным изучением Сибирских траппов.


Органические включения в пирокластических породах Сибирской трапповой провинции. A, B — недогоревшие фрагменты каменного угля (район Туры), C — вкрапления переплавленного угля в образце из-под Норильска, D — мягкие битуминозные включения в долерите из шахты под Усть-Илимском.


У большинства специалистов не осталось сомнений в том, что главной причиной кризиса был трапповый вулканизм — грандиозный всплеск вулканической активности на территории нынешней Сибири (которая, как и почти вся остальная суша, входила тогда в состав единого континента Пангеи). Были попытки связать пермотриасовое вымирание с падением крупного астероида или кометы, но они не увенчались успехом, причем не столько из-за отсутствия подходящего кратера, сколько из-за несоответствия этой гипотезы геохимическим данным. Прочие альтернативные теории тоже не могут объяснить всех имеющихся фактов.


Карта Сибирской трапповой провинции с точками отбора проб пирокластических пород, залегающих под лавами. Красными сплошными кругами отмечены пробы, в которых есть следы горения угля, голубыми пунктирными — пробы, в которых такие следы не были обнаружены. Черные точки — места сбора проб в рамках более крупного проекта по изучению Сибирских траппов. На карте светло-сиреневым цветом показаны лежащие на поверхности базальтовые лавы, темно-сиреневым — туфы (пирокластические породы), зеленым — интрузивные породы, розовым — осадочные породы — угленосные толщи Тунгусского бассейна.


Восходящий поток перегретой магмы в течение сотен тысячелетий прокладывал себе путь к поверхности, постепенно разрушая твердые породы литосферы.
В какой-то момент магма начала прорываться сквозь многокилометровую (3,0–12,5 км) толщу карбонатных осадочных пород Тунгусского бассейна, богатую нефтью, газом и особенно каменным углем, сформировавшимся в течение каменноугольного и пермского периодов. Средняя мощность угольных залежей Тунгусского бассейна — порядка 100 м.


.....


Выбросы галогенов способствовали вымиранию через разрушение озонового слоя и закисление океана.


Выбросы сероводорода вкупе с потеплением, эвтрофикацией прибрежных вод (из-за усиленного сноса в море биогенных элементов, прежде всего фосфора — это еще один результат вулканизма) и буйным цветением цианобактерий (о нем свидетельствуют колебания изотопного состава азота в осадочных породах) вели к аноксии, которая, как известно, не способствует процветанию многоклеточной жизни.
Выбросы CO2 привели к резкому росту содержания этого парникового газа в атмосфере: от 500–4000 ppm (частей на миллион) в конце пермского периода, что уже и так многовато и соответствует жаркому климату, до устрашающих значений порядка 8000 ppm на пике вымирания. Для сравнения, уровень CO2 в июне 2020 года — 416 ppm. Рост концентрации CO2 способствовал закислению океана и гибели животных с карбонатными скелетами, а парниковый эффект привел к быстрому разогреву вод тропических морей от 22–25 до 30°C, что тоже внесло свою лепту в вымирание.


Данные по избирательности пермотриасового вымирания (например, то, что сильнее всего пострадали «физиологически незабуференные» животные) согласуются с идеей о том, что главной причиной вымирания были изменения в составе атмосферы, вызванные трапповым вулканизмом.
"Элементы" 22.06.2020.



Другие статьи в литературном дневнике: