Международная команда учёных пришла к выводу, что причиной вулканической активности и крупных излияний магмы к земной поверхности является не тектоническое движение литосферных плит, а, напротив, замедление их дрейфа. В этом случае потокам раскалённой магмы хватает времени, чтобы пробить себе путь через земную кору. Гипотеза объясняет глобальное потепление, произошедшее на планете около 183 млн лет назад, в Юрском периоде.
Международная группа учёных под руководством исследователей дублинского Тринити-колледжа пришла к выводу, что периоды вулканической активности на Земле связаны с замедлением движения литосферных плит. Об этом говорится в работе, опубликованной в журнале Science Advances.
Исследователи пришли к выводу, что именно благодаря снижению скорости движения плит, магма получила возможность подняться к поверхности Земли и спровоцировать всплеск вулканической активности.
Такая активность сопровождала периоды, связанные с образованием крупных изверженных (магматических) провинций (Large Igneous Provinces — LIPs). Самые длительные из этих периодов сопровождались увеличением выбросов углерода в атмосферу и глобальным изменением климата. В процессе формирования LIPs, большие объёмы магмы поднимались наверх внутри литосферных плит, что также приводило к образованию месторождений различных ископаемых.
О причинах появления крупных изверженных провинций учёные пока продолжают спорить. Согласно одной из теорий, это явление связано с плюмами — восходящими потоками раскалённой магмы в мантии Земли. Эта теория имеет и противников — по мнению ряда учёных, главной причиной появления изверженных провинций и тектонической активности является движение литосферных плит, а появление плюмов — только следствие этого процесса.
Авторы исследования выдвинули свою версию. Геологи изучили химический состав отложений аргиллита (камнеподобная порода. — RT), образцы которого были подняты из скважины глубиной в 1,5 км в Уэльсе. Химический анализ, а также реконструкция моделей литосферных плит позволили исследователям сделать выводы о причинах событий тоарского этапа (один из этапов Юрского периода, длившийся между 182,7 млн лет назад и 174,1 млн лет назад. — RT).
Тогда на Земле произошли серьёзные климатические изменения, связанные с вулканической активностью в Южном полушарии и выбросом в атмосферу парниковых газов — в результате среднегодовая температура выросла на 5 градусов, также возросло количество осадков. По мнению авторов работы, эти извержения были вызваны не подъёмом магматических плюмов и не ускорением тектонических движений, а, напротив, замедлением скорости дрейфа литосферных плит.
Как пояснил руководитель научной группы, старший преподаватель факультета естественных наук Тринити-колледжа Миша Рул, учёные долгое время считали, что причиной такой вулканической активности стало начало излияния из глубинных недр Земли расплавленной вулканической породы, или магмы, в виде мантийных плюмов. Однако, по новым сведениям, обычная скорость движения континентальных плит, равная нескольким сантиметрам в год, фактически не позволяет магме просачиваться сквозь континентальную кору Земли.
«По всей видимости, магма из мантийных плюмов может успешно пробиваться к поверхности, лишь когда скорость движения континентальных плит уменьшается почти до нуля. В результате этого происходят сильные вулканические извержения крупных магматических провинций, а также связанные с ними климатические пертурбации и массовые вымирания», — пояснил учёный.
Он также подчеркнул, что, согласно дальнейшей оценке, замедление движения континентальных плит, по всей видимости, влияло на возникновение и продолжительность множества крупных вулканических явлений в истории Земли, вследствие чего данный процесс можно считать фундаментальным с точки зрения влияния на эволюцию климата и жизни на земной поверхности на протяжении всей истории нашей планеты.
