Геологи описали механизм появления Монгольского океана 400 млн лет назад

Более 400 миллионов лет назад поток горячих пород из мантии Земли разорвал земную кору в районе современной Монголии, создав океан, который просуществовал 115 миллионов лет.

Геологическая история этого океана может помочь исследователям понять циклы Вильсона, или процесс, посредством которого суперконтиненты распадаются и собираются вместе, полагает соавтор исследования Даниэль Пастор-Галан, геолог из Национального исследовательского совета Испании в Мадриде.

Ученые-геологи могут довольно точно реконструировать распад последнего суперконтинента, Пангеи, 250 миллионов лет назад. Но период до этого трудно точно смоделировать, поскольку нет понимания как взаимодействовали мантия и кора.

В новом исследовании ученые рассмотрели вулканические породы на северо-западе Монголии девонского периода (419-359 миллионов лет назад).

Девонский период был "Эпохой рыб", когда рыбы доминировали в океанах, а растения только начали распространяться по суше. В то время было два крупных континента - Лавразия и Гондвана, а также длинная полоса микроконтинентов, которые в конечном итоге станут тем, что сейчас называется Азией. Эти микроконтиненты постепенно сталкивались друг с другом и сливались в процессе, называемом аккрецией.

В 2019 году исследователи начали проводить полевые исследования на северо-западе Монголии, где породы, образовавшиеся в результате столкновений, образовавших Азию, выходят на поверхность.

Геологи изучили их возраст и химический состав. Они обнаружили, что примерно между 410 и 415 миллионами лет назад в регионе появился океан, называемый Монголо-Охотским океаном. Химический состав вулканических пород, сопровождавших этот разлом, показал наличие мантийного шлейфа — потока особенно горячих, плавучих пород мантии.

"Мантийные шлейфы обычно участвуют в первой стадии цикла Вильсона: расколе континентов и открытии океанов, таких как Атлантический океан", - поясняет ведущий автор исследования Миншуай Чжу, профессор геологии и геофизики Китайской академии наук.

Во многих случаях это происходит прямо в центре цельного куска континента, разрывая его на части. Однако в данном случае геология особенно сложна, потому что шлейф разрывал кору, которая ранее срослась в результате аккреции. Слабые места между сросшимися микроконтинентами в сочетании со шлейфом, вероятно, помогли океану сформироваться. Исследователи опубликовали свои выводы 16 мая в журнале Geophysical Research Letters.

Океан закрылся в том же месте, где открылся. Это является обычной закономерностью в жизненных циклах океана.

Формирование Монголо-Охотского океана, вероятно, было похоже на то, что наблюдается сегодня в Красном море, где кора расходится, примерно, на 1 сантиметр в год. Красное море является частью более крупного континентального разлома, который может создать совершенно новый океан в восточной Африке в течение следующих десятков миллионов лет.

Чжу и его коллеги теперь планируют использовать свои данные для создания компьютерных моделей, которые лучше описывают сложную тектонику древнего девонского океана.