«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.

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.