Миллиард лет, пропавший из геологии Гранд-Каньона

Стены Гранд-Каньона читаются как летопись Земли почти за два миллиарда лет, но из этой летописи вырвано больше миллиарда лет подряд. Геологи из Саутгемптона считают, что нашли виновника: обрыв высотой до двух километров, тянувшийся через половину древней Северной Америки.

Слои Гранд-Каньона складываются в почти непрерывную историю планеты длиной около двух миллиардов лет. Почти — потому что между породами возрастом примерно 1,8 миллиарда лет и теми, что отложились около 520 миллионов лет назад, записи по большей части нет. Журналист Science News сравнил это с кражей из музея: витрины стоят, экспонатов нет.

Как река Колорадо прорезала Гранд-Каньон и какие породы обнажила на дне, мы рассказывали отдельно. Пропажа видна в нижней части стен: во многих местах на кристаллические породы старше 1,7 миллиарда лет сразу ложатся слои возрастом около полумиллиарда. Эту границу геологи называют Великим несогласием.

Обрыв длиной в континент

Объяснение предложил геолог Томас Гернон из Саутгемптонского университета с коллегами, статья вышла 17 августа в журнале Geology. По их версии, около 800 миллионов лет назад, когда распадался суперконтинент Родиния, на одном из его обломков образовался гигантский уступ — эскарп высотой от одного до двух километров.

Обломок этот назывался Лаврентией, и из него потом выросла Северная Америка. Уступ, по расчётам авторов, тянулся через большую её часть — примерно от нынешней Аляски до Аризоны. Дальше работали дождь и лёд: обрыв разрушался, и вместе с ним уходили слои, которых теперь не хватает в стенах каньона.

Компьютерные модели, прогнавшие историю региона через сотни миллионов лет, показали, что эскарп возникает ровно тогда, когда из летописи исчезают породы. По словам Гернона, уступа масштаба целого континента для района Гранд-Каньона раньше никто не предлагал, а само объяснение выглядит правдоподобным и простым.

При чём здесь «Земля-снежок»

Разрушение пород совпало с эпохой «Земли-снежка» — сильнейшим оледенением, когда ледяные щиты, возможно, доходили от полюсов до экваториальных широт. Наступающий лёд сдирает горные породы в огромных объёмах, а высокий уступ сам помогал ледникам зарождаться.

Связку обрывов и льда группа Гернона изучает не впервые. В отдельной работе, опубликованной в Science, те же авторы связали тектонический эскарп с появлением Восточно-Антарктического ледяного щита около 34 миллионов лет назад. Похожие уступы есть и на современной Земле — в Антарктиде и Южной Африке.

Порядок событий пока неизвестен.

Разрушались ли породы до оледенений «Земли-снежка», во время них или после — это и есть главный открытый вопрос. Не хватает, говорит Гернон, точной привязки эрозии ко времени и месту, континент за континентом.

Геолог Аделаидского университета Алан Коллинз, не участвовавший в работе, назвал её очень убедительной: потеря пород увязана с событиями, которые известны и без неё, вроде распада Родинии. Дело он всё же не считает закрытым.