«Великое несогласие»: почему в истории Земли «пропал» миллиард лет, и геологи не знают, где он

11 фото
источник
В дополнение к старому посту на ЯП об этом событии:
В истории Земли есть временной провал, где пропал миллиард лет. Не фигурально выражаясь в стиле «ой, мы плохо помним девяностые», а буквально: были породы, были эпохи, были океаны, континенты, микробы — а потом всё это кто-то аккуратно стёр наждачкой планетарного размера.

В Гранд-Каньоне эту пропажу можно потрогать рукой. Снизу — камни возрастом 1,7 миллиарда лет. Сверху песчаник возрастом около 525 миллионов лет. А между ними пустота.

Геологи назвали это Великим несогласием.

Звучит как семейная ссора тектонических плит, но на самом деле перед нами одна из самых странных загадок планеты: куда исчез огромный кусок её биографии — и почему сразу после этой потери жизнь вдруг резко расцвела на Земле всеми красками, хотя до этого вела скромное одноклеточное существование

Началась эта история в августе 1869 года. Майор Джон Уэсли Пауэлл — однорукий ветеран Гражданской войны — плывёт на деревянной лодке по каньонам Колорадо и видит в стенах ущелья кое-что странное.

Молодые осадочные пласты лежат прямо на древнем кристаллическом фундаменте, и между ними — почти ровная линия, за которой скрывается пропасть в 1,2 миллиарда лет, где нет ни единого камня.

Пауэлл сравнил слои скал со страницами книги, из которой кто-то вырвал целые главы. Позднее геологи назовут эту границу «Великим несогласием».

С тех пор прошло 155 лет. Страницы так и не нашли.

Как выглядит дыра в истории планеты
В Гранд-Каньоне это "несогласие" можно потрогать рукой.

Если положить ладонь на границу двух пластов на маршруте, спускающемся к Внутреннему ущелью, то вы одновременно коснетесь пород, между которыми зияет более миллиарда лет.

Снизу — рябой тёмный сланец, твёрдый как металл, перекрученный давлением глубин. Сверху — тёплый золотистый песчаник. Контакт между ними хирургически чёткий — как граница между вчера и послезавтра...только вот "сегодня" куда-то делось.

Похожие несоответствия известны на многих древних континентальных ядрах — в Северной Америке, Китае, Австралии, на Балтийском щите.

Везде одна картина: древний фундамент, которому миллиарды лет, а поверх него осадки возрастом 500–520 миллионов лет. А вот геологические эпохи между ними куда-то исчезли, промежуток пуст.

Масштаб потери трудно осознать в нашем бытовом смысле. Поэтому приведу аналогию: если вся история Земли — это год, то пропавший период — это вся осень: сентябрь, октябрь и ноябрь.

Что попало в эту дыру
Значительная часть пропавшего интервала приходится на так называемый «Скучный миллиард». Это период примерно от 1,8 до 0,8 миллиарда лет назад, и у этого прозвища есть логика.

По меркам Земли то время было относительно стабильным: меньше резких климатических сдвигов, кислорода было намного меньше, чем сегодня — оценки расходятся от долей процента до нескольких процентов от современного уровня. Тектоника, впрочем, не выключалась: именно тогда собирались и распадались суперконтиненты Колумбия и Родиния.

Просто по сравнению с другими эпохами всё шло медленно и без глобальных катастроф.

Жизнь в тот период не стояла на месте. К этому времени эукариоты уже существовали — клетки с ядром усложнялись, появлялись новые формы размножения, возникали ранние линии многоклеточности.

В Сибири находят акритархи — микроскопические органические оболочки древних клеток, и водоросли с признаками фотосинтеза.

В других бассейнах и щитах фрагменты того времени сохранились и именно они позволяют нам хоть что-то знать о той эпохе.

Две версии куда исчез 1 млрд лет. И обе верные
У учёных есть две основные версии произошедшего.

Версия первая: ледники как шлифовальная шкурка. Примерно 717 миллионов лет назад Земля пережила серию экстремальных оледенений, вошедших в науку под именем — «Земля-снежок». Геологи выделяют как минимум два крупных эпизода: Стуртское оледенение около 717–659 миллионов лет назад и Маринское около 650–635 миллионов лет назад.

Льды могли доходить до низких широт, а океаны покрываться толстым ледяным панцирем.

Мощная эрозия связана с этими криогенными оледенениями. Масса льда на континентах резко снижала уровень моря, и ледники двигались к береговым зонам - как шлифовальная шкурка очищая континенты от лишнего.

Версия вторая: виноват суперконтинент. Когда континенты сталкиваются, края поднимаются и начинают стачиваться.

Ученые полагают, что обе причины могли сыграть свою роль.

Но, что любопытно, именно этот "исчезнувший миллиард" мог запустить бурное развитие жизни на планете.

«Великое несогласие» в Большом каньоне — резкая граница между сланцами Вишну (Vishnu Basement Rocks, возраст около 1700 млн лет) и песчаниками Тапитс (Tapeats Sandstone, возраст около 550 млн лет).

Как стёртый миллиард помог взрыву жизни

Сразу после Великого несогласия в ископаемой летописи происходит нечто странное: животные резко усложняются и начинают строить скелеты.

Трилобиты, членистоногие, ранние хордовые — всё это появляется почти одновременно. Учёные называют это «Кембрийским взрывом» и до сих пор спорят о причинах.

Геофизики Шэнан Питерс и Роберт Гейнс предложили неочевидную связь: именно эрозия, создавшая несогласие, могла запустить этот взрыв. Когда море затопило обнажённый фундамент, свежие граниты начали активно выветриваться и насыщать воду кальцием и фосфором. По расчётам авторов, это изменило химию океана настолько, что строить раковины и скелеты стало эволюционно выгодно. Красивая гипотеза — но именно гипотеза, и споры вокруг неё продолжаются.

В России своих впечатляющих докембрийских обнажений тоже хватает, пусть они и не являются точными аналогами классического Великого несогласия. В Карелии, в 70 километрах от Петрозаводска, палеовулкан Гирвас обнажает лавовые потоки возрастом более двух миллиардов лет — один из редких случаев, когда такую древность можно увидеть прямо у дороги.

Ну а самое интересное, пожалуй, сохранилось в якутском Анабарском щите.

Там найдены особые микрофоссилии — так называют окаменевшие остатки микроскопических организмов: древних водорослей, бактерий, простейших клеток. Это живые свидетели того исчезнувшего миллиарда лет, которых нигде больше не найти.

В других местах эти породы были срезаны эрозией начисто. Якутия сохранила их случайно — и теперь это один из немногих архивов той эпохи на планете.

Великое несогласие — это не просто геологическая аномалия. Это доказательство того, что планета умеет уничтожать собственную летопись в масштабах, которые трудно представить. Километры коры, миллиарды лет истории — всё это оказалось стёртым, прежде чем море законсервировало поверхность под слоем новых осадков.