Предложен новый подход к диагностике океанических пород и реконструкции океанов прошлых эпох

Он позволяет находить на континентах «остатки» древних океанов

Катунский палео-остров, входящий в состав одноименного аккреционного комплекса Горного Алтая (возраст около 520 млн. лет). Показаны главные элементы палео-острова: вершина, склон и основание. Изображение с сайта nsu.ru

Подход позволяет находить на континентах «остатки» древних океанов, то есть фрагменты океанического дна и океанических поднятий (островов, гор и плато), что имеет ключевое значение для фундаментальных геологических исследований – реконструкции развития палеоокеанов и роста континентов, а также для практической геологии, так как океанические осадки могут быть источниками полезных ископаемых.

Результаты совместных исследований российских и японских ученых: Инны Сафоновой (НГУ, ИГМ СО РАН), Шигенори Маруяма (Токийский технологический институт, Япония), Сатору Коджима (Университет Гифу, Япония), Цуйоши Комия (Университет Токио, Япония), Сергея Кривоногова (НГУ, ИГМ СО РАН) и Кейко Кошиды (Университет Токио, Япония) публикуются в престижном международном журналеGondwana Research (IF=8.2).

Различные типы OPS, выделенные на острове Шикоку (Япония) и в смежном преддуговом прогибе/желобе Нанкай. Изображение с сайта nsu.ru

О результатах своей работы пресс-службе НГУ рассказала старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной геохимии и петрологии мантии Земли ГГФ НГУ и лаборатории магматизма и рудообразования ИГМ СО РАН Инна Сафонова.

Расположение аккреционных комплексов с фрагментами OPS океанических поднятий в Центрально-Азиатском складчатом поясе, на Дальнем Востоке России и в Японии. Изображение с сайта nsu.ru

– Работая со сложными геологическими структурами, геологи сталкиваются с проблемой диагностики пород, образованных в древних океанах. Океанические породы, как магматические, так и осадочные, образуются в различных обстановках: в зонах срединно-океанических хребтов, подводных гор, океанических островов и плато, на океаническом шельфе, в глубоководных желобах и т.д. Более 20 лет назад японскими учеными на примере Японии была разработана модель стратиграфии океанической плиты (Oceanic Plate Stratigraphy, OPS), которая позволяет проследить развитие океанической литосферы от ее «рождения» в зонах срединно-океанических хребтов до ее «смерти» в зонах субдукции.

Модель OPS позволяет надежно определить обстановку образования той или иной ассоциации пород и достоверно установить возраст и размер океанической плиты. Кроме того, модель OPS дает возможность установить направление субдукции океанической плиты, то есть ее движения и погружения, что является критическим для реконструкции эволюции исчезнувших океанов в разные периоды геологической истории. Этот метод очень важен для исследований и реконструкции палеоокеанов и был опробован на комплексах пород, образованных в Палеоазиатском океане, Палеопацифике и Япетусе – древних океанах, развивавшихся схожим образом с современным Тихим океаном, – отмечает Инна Сафонова.

Эталонная модель стратиграфии океанической плиты была разработана японскими учеными на основе детального изучения аккреционных комплексов Японских островов. Однако для обоснованного применения этой модели в других аккреционных комплексах и горных систем и придания ей глобального характера долгое время не хватало фактических данных. Новосибирские исследователи смогли подтвердить предложенную модель на десятках объектах в различных частях Азии, выявив похожие геологические комплексы практически во всем Центрально-Азиатском складчатом поясе: в Алтае-Саянской области и восточном Казахстане, на Тянь-Шане, в Прибайкалье и Забайкалье, на Дальнем Востоке и т.д.

– В нашей статье в Gondwana Research мы обобщили данные, полученные в различных регионах Евразии, и обосновали важность и необходимость применения этой модели для диагностики условий образования магматических пород палеоокеанов и корректной реконструкции их развития. Накопленная к настоящему времени нами и другими исследователями геологическая информация по многим объектам Евразии уже позволяет нам рассматривать эту модель как универсальную. Таким образом, мы предлагаем новый подход, основанный на модели OPS, т.е. тщательном изучении устойчивых ассоциаций различных типов осадочных и магматических пород, а также на изучении геохимического состава и петрогенезиса магматических пород, как основу для изучения истории палеоокеанов, – рассказывает ученая.

Изучение древних океанов и точная диагностиках фрагментов океанической коры прошлого, в первую очередь, фрагментов древних океанических поднятий, имеет не только исключительно научное, но и практическое значение. В результате взаимодействия литосферы, гидросферы и биосферы океанические осадки, которые образуются около возвышений на дне океана, могут накапливать высокие концентрации редкоземельных и других редких и крайне важных для современных технологий элементов, например, иттрия. Таким образом, выявление и изучение структур древних океанов в целом и древних океанических поднятий в частности дает возможность не только разрабатывать геодинамические реконструкции процессов открытия и закрытия океанов и распада и образования континентов, но и изучать процессы образования нетрадиционных типов месторождений редких земель и элементов иттриевой группы.

Автор: Михаил Лыкосов
Фото: фотографии предоставлены Инной Сафоновой