Молодые рифтовые бассейны, такие как Коринфский залив, известны как чувствительные регистраторы прошлых изменений климата и уровня моря, а также химических и биологических условий содержащихся в них вод. Тем не менее, изменения, наблюдаемые в Коринфском заливе и опубликованные в журнале Nature, оказались более драматичными и сложными, чем предполагалось. Объем наносов, заполняющих рифтовый бассейн, резко увеличился, когда Земля находилась в условиях оледенения, по сравнению с периодами, когда Земля не была покрыта льдом.
Это важное открытие для понимания того, какое влияние глобальные климатические колебания оказывают на историю осадконакопления, особенно на самые ранние отложения, отлагавшиеся по мере формирования новых океанских бассейнов. Процесс континентального рифтогенеза имеет основополагающее значение для образования новых океанических бассейнов, и эти бассейны являются источником значительной части углеводородных ресурсов Земли. Следовательно, их история осаждения дает информацию о том, как образуются углеводороды и где они могут собираться.
Результаты новой научной экспедиции по бурению океана, проведенной в рамках Международной программы океанических открытий (IODP), опубликованы на этой неделе в журнале Scientific Reports в статье под названием экологические и осадочные изменения в активном рифте». Экспедиция 381 IODP вышла в море с октября по декабрь 2017 года на буровом судне Fugro Synergy, а в феврале 2018 года группа международных геологов из 35 человек проанализировала керны отложений и полученные скважинные данные. Экспедицию и новую публикацию возглавили профессор Лиза Макнил из Университета Саутгемптона, Великобритания, и профессор Донна Шиллингтон из Земной обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, США.
«Это первая длинная и с высоким разрешением запись отложений раннего процесса рифтогенеза, когда-либо полученная», - комментирует Лиза Макнил. «На одном участке расширенный 700-метровый участок фиксирует последние 800 000 лет истории рифтового бассейна». Ядра показали, как условия изменились, поскольку глобальный климат и рост ледяного щита снизили уровень моря и изолировали бассейн Коринфа от открытого океана. Пониженная соленость резко ограничила круг организмов, которые могли обитать в водах в таких стрессовых условиях. Эти колебания происходили примерно раз в 100 000 лет по мере изменения глобального климата.
Наиболее поразительным результатом является то, что скорость потока наносов в бассейн увеличивается в 2-7 раз в периоды глобального оледенения по сравнению с периодами без оледенения. Это зафиксировано в относительных мощностях осадочного заполнения рифтовой впадины в эти разные периоды. Донна Шиллингтон объясняет: «Мы утверждаем, что это изменение вызвано не увеличением количества осадков и эрозией во время ледниковых периодов, а сокращением растительного покрова и изменением типа растительности во время ледниковых периодов, что приводит к усилению эрозии». Это важный результат для понимания климата Восточного Средиземноморья в это время и влияния глобальных колебаний климата на скорость заполнения осадочных бассейнов. Такие бассейны являются источником значительной части углеводородных ресурсов Земли, и их история осадконакопления, особенно на ранней стадии рифтогенеза, дает информацию о том, как развиваются породы-источники углеводородов и породы-коллекторы..
Научная группа также обнаружила, что скорость осадконакопления в голоцене (последние 10 000 лет) была намного выше, чем в более ранние неледниковые периоды. Вероятно, это связано с антропогенным воздействием на ландшафт материковой Греции, обезлесением ландшафта и увеличением скорости эрозии склонов в течение примерно 4000 лет.
Примечания
1. В состав научной группы 381-й экспедиции Международной программы исследования океана (IODP) вошли 35 ученых, занимающихся различными геолого-геофизическими дисциплинами, из Австралии, Бразилии, Китая, Франции, Германии, Греции, Индии, Норвегии, Испании, Великобритании и США, девять из них плавали на борту Fugro Synergy с октября по декабрь 2017 года в Коринфском заливе, Греция, для сбора керна и данных. После морского этапа вся научная группа собралась в Бременском хранилище кернов IODP (BCR), расположенном в MARUM - Центре морских наук об окружающей среде Бременского университета, Германия, в феврале 2018 года, чтобы разделить, проанализировать и взять образцы кернов и проанализировать собранные данные. Ученые продолжают анализировать керны и образцы в течение следующих 2-4 лет, чтобы извлечь больше информации из этого уникального нового набора данных.
2. Четыре основные темы экспедиции:
- Природные опасности. Каковы последствия землетрясений в развивающемся разломе, одной из самых сейсмически активных областей Европы?
- Структурная эволюция - Как на самом деле развивается и растет разлом и в какие временные рамки? Как менялась активность на разломах со временем?
- Поверхностные процессы - Как ландшафт реагирует на тектонические и климатические изменения?
- Реконструкция палеоклимата - Каким был климат Восточного Средиземноморья и окружающая среда рифтового бассейна за последние 1-2 миллиона лет?
4. Экспедиция проводится Европейским консорциумом по исследованию океана (ECORD) в рамках Международной программы исследования океана (IODP). Международная программа исследования океана (IODP) - это международная программа морских исследований, поддерживаемая 23 странами, в рамках которой изучается история и структура Земли, зафиксированные в отложениях и горных породах морского дна, а также проводится мониторинг среды морского дна. С помощью нескольких платформ - уникальной функции IODP - ученые изучают глубинную биосферу и подводный океан, изменения окружающей среды, процессы и эффекты, а также циклы и динамику твердой земли.