Съществувал ли е океанът Тетис? Древни океани Първичен океан.
Има места на Земята, които са останали непроменени милиони години. Когато стигнете до такива места, вие волю или неволю се пропитите с благоговение пред времето и се чувствате просто като песъчинка.
Този преглед съдържа най-старите геоложки антики на нашата планета, много от които все още са загадка за учените днес.
1. Най-старата повърхност
1,8 милиона години
В Израел една от местните пустинни зони изглежда по същия начин, както преди почти два милиона години. Учените смятат, че тази равнина е останала суха и изключително плоска за толкова дълго време поради факта, че климатът не се е променил тук и не е имало геоложка активност. Според тези, които са били тук, можете да гледате безкрайната безплодна равнина почти завинаги ... ако можете да понесете добре дивата жега.
2. Най-старият лед
15 милиона години
На пръв поглед сухите долини Макмърдо в Антарктида изглеждат без лед. Техните зловещи "марсиански" пейзажи са съставени от голи скали и дебел слой прах. Има и останки от лед на около 15 милиона години. Освен това с този най-древен лед на планетата е свързана мистерия. В продължение на милиони години долините са останали стабилни и непроменени, но през последните години са започнали да се размразяват. По неизвестни причини долината Гарууд преживя необичайно горещо време за Антарктика. Един от ледниците започва да се топи интензивно за поне 7000 години. Оттогава вече е загубил огромно количество лед и няма признаци това да спре.
3. Пустиня
55 милиона години
Пустинята Намиб в Африка официално е най-старата „купчина пясък“ в света. Сред неговите дюни можете да намерите мистериозни „приказни кръгове“ и пустинни растения велвичия, някои от които са на 2500 години. Тази пустиня не е виждала повърхностни води от 55 милиона години. Произходът му обаче се връща към континенталния пролом на Западна Гондвана, настъпил преди 145 милиона години.
4. Океанска кора
340 милиона години
Индийския и Атлантическия океан далеч не бяха първите. Учените смятат, че са открили следи от първичния океан Тетис в Средиземно море. Много рядко кората на морското дъно може да бъде датирана на повече от 200 милиона години, тъй като е в постоянно движение и нови слоеве се изнасят на повърхността. Място в Средиземно море е избягало от нормалното геоложко рециклиране и е сканирано за рекордна възраст от преди 340 милиона години. Ако това наистина е част от Тетис, то това е първото доказателство, че древният океан е съществувал по-рано, отколкото се смяташе досега.
5. Рифове, създадени от животни
548 милиона години
Най-старият риф не е само една или две клонки корали. Това е масивна вкаменена „мрежа“, която се простира на 7 км. И то в Африка. Това чудо на природата е създадено в Намибия от клаудините – първите същества със скелети. Изчезнали пръчковидни животни направиха свой собствен цимент от калциев карбонат, подобно на съвременните корали, и го използваха, за да се слепят. Въпреки че днес се знае много малко за тях, учените смятат, че клаудините са се комбинирали, за да се предпазят от хищници.
6. Планината Рорайма
2 милиарда години
Три държави граничат с тази планина: Гвиана, Бразилия и Венецуела. Огромният й плосък връх е популярна туристическа атракция, а когато има много валежи, водата от планината се стича във водопади към платото отдолу. Гледката на Рорайма вдъхновява сър Артър Конан Дойл толкова много, че той написва известната си класика „Изгубеният свят“. В същото време малко туристи знаят, че планината Рорайма е едно от най-древните образувания в света.
7. Вода
2,64 милиарда години
На дълбочина от 3 километра в канадска мина лежи това, което някога е било праисторическото океанско дъно. След като учените взеха проби от „джоб“ с вода, открит в мина, те бяха шокирани, когато тази течност се оказа най-старата H2O на планетата. Тази вода е по-стара дори от първия многоклетъчен живот.
8. Ударен кратер
3 милиарда години
Огромен метеорит можеше да „избие“ значително парче от Гренландия преди много време. Ако това се докаже, тогава кратерът на Гренландия ще „измести от трона“ настоящия шампион - кратера Vredefort на 2 милиарда години в Южна Африка. Първоначално диаметърът на кратера е бил до 500 километра. До ден днешен в него се наблюдават доказателства за удар, като ерозирали скали по ръбовете на кратера и разтопени минерални образувания. Има също достатъчно доказателства, че морската вода е избликнала в прясно образувания кратер и че гигантски количества пара са променили химическия състав на околната среда. Ако такъв гигант удари Земята днес, човешката раса ще бъде изправена пред заплахата от изчезване.
9 тектонични плочи
3,8 милиарда години
Външният слой на Земята се състои от няколко „плочи“, които са подредени една върху друга като части от пъзел. Техните движения формират външния вид на света и тези „плочи“ са известни като тектонични плочи. На югозападното крайбрежие на Гренландия са открити следи от древна тектонична дейност. Преди 3,8 милиарда години сблъскващи се плочи „изстискаха“ „възглавница“ от лава.
10. Земя
4,5 милиарда години
Учените смятат, че част от Земята, която планетата е била при раждането си, може да е попаднала в ръцете им. На остров Бафин в канадската Арктика са открити вулканични скали, образували се преди образуването на земната кора. Това откритие може най-накрая да разкрие какво се е случило със земното кълбо, преди да стане твърдо. Тези скали съдържаха невиждана досега комбинация от химически елементи - олово, неодим и изключително рядък хелий-3.
преди 460 милиона години- В края на Ордовикския период (Ордовик) един от древните океани - Япет - започва да се затваря и се появява друг океан - Рея. Тези океани са били разположени от двете страни на тясна ивица земя, която е била близо до Южния полюс и днес образува източното крайбрежие на Северна Америка. Малки фрагменти се отчупваха от суперконтинента Гондвана. Останалата част от Гондвана се премести на юг, така че това, което сега е Северна Африка, беше точно на Южния полюс. Площта на много континенти се увеличи; високата вулканична активност добави нови земни площи към източното крайбрежие на Австралия, до Антарктика и Южна Америка.
През Ордовик древните океани разделят 4 безплодни континента - Лаврентия, Балтика, Сибир и Гондвана. Краят на Ордовик е един от най-студените периоди в историята на Земята. Ледът покри голяма част от Южна Гондвана. В ордовикския период, както и в камбрия, доминират бактериите. Синьо-зелените водорасли продължиха да се развиват. Варовитите зелени и червени водорасли, които са живели в топли морета на дълбочина до 50 м, достигат буйно развитие.Съществуването на сухоземна растителност през ордовикския период се доказва от останки от спори и редки находки от отпечатъци от стъбла, вероятно принадлежащи на съдови растения. От животните от ордовикския период са добре известни само обитателите на моретата, океаните, както и някои представители на сладки и солени води. Имаше представители на почти всички видове и повечето класове морски безгръбначни. По същото време се появяват безчелюстни рибоподобни риби - първите гръбначни животни.
ПРЕЗ ОРДОВИКАНСКИЯ ПЕРИОД ЖИВОТЪТ БЕ ВСЕ ПО-БОГАТ, НО ТОГАВА ИЗМЕНЕНИЕТО НА КЛИМАТА УНИЩОЖИ ХАБИТАТИТЕ НА МНОГО ВИДОВЕ ЖИВИ СЪЩЕСТВА.
През Ордовикския период скоростта на глобалните тектонични промени се увеличава. През 50-те милиона години, които е продължил Ордовик, от преди 495 до 443 милиона години, Сибир и Балтийско море се преместват на север, океанът Япет започва да се затваря, а океанът Рея постепенно се отваря на юг. Южното полукълбо все още беше доминирано от суперконтинента Гондвана, като Северна Африка се намираше на Южния полюс.
Почти цялото ни познание за ордовикските климатични промени и положението на континентите се основава на изкопаеми останки от същества, живели в моретата и океаните. В ордовикския период примитивните растения, заедно с някои малки членестоноги, вече са започнали да населяват сушата, но по-голямата част от живота все още е концентрирана в океана.
През периода Ордовик се появяват първите риби, но повечето от обитателите на морето остават малки - малко от тях достигат дължина над 4-5 см. Най-честите собственици на черупки са брахиоподи, подобни на стриди, достигащи размер 2 - 3 см. и са описани над 12 000 фосилни вида брахиоподи. Формата на техните черупки се променя в зависимост от условията на околната среда, така че изкопаемите останки от брахиоподи помагат да се реконструира климатът от древни времена.
Ордовикският период представлява повратна точка в еволюцията на морския живот. Много организми са се увеличили по размер и са се научили да се движат по-бързо. От особено значение са безчелюстните същества, наречени конодонти, изчезнали днес, но широко разпространени в моретата от Ордовикския период. Те са били близки роднини на първите гръбначни животни. Появата на първите рибоподобни безчелюстни гръбначни животни е последвана от бързата еволюция на първите акулоподобни гръбначни животни с челюсти и зъби. Това се е случило преди повече от 450 милиона години. През този период животните за първи път започнаха да кацат на сушата.
В ордовикския период животните правят първите си опити да достигнат сушата, но не директно от морето, а през междинен етап - сладка вода. Тези широки сантиметър успоредни линии са открити в ордовикските седиментни скали на сладководни езера в Северна Англия. Тяхната възраст е 450 милиона години. Вероятно те са оставени от древен членестоног - същество със сегментирано тяло, множество ставни крака и екзоски през лятото. Приличаше на съвременните стоножки. Досега обаче не са открити фосилни останки от това същество.
Ордовикските морета са обитавани от множество животни, които рязко се различават от обитателите на древните камбрийски морета. Образуването на твърди покривки при много животни означава, че те са придобили способността да се издигат над дънните седименти и да се хранят в богати на храна води над морското дъно.По време на ордовикския и силурийския период се появяват повече животни, които извличат храна от морската вода. Сред най-атрактивните са морските лилии, които приличат на морски звезди с твърда черупка на тънки стъбла, поклащащи се във водните течения. С дълги гъвкави лъчи, покрити с лепкава субстанция, морските лилии улавяха частици храна от водата. Някои видове такива лъчи са имали до 200. Морските лилии, подобно на техните безстъблени роднини - морски звезди, успешно са оцелели до днес.
РАЗДЕЛ 5
ПАЛЕОЗОЙ
СИЛУР
(приблизително от преди 443 милиона до 410 милиона години)
Силур: разпадането на континентите
преди 420 милиона години- Ако погледнете нашата земя от полюсите, става ясно, че в Силурийския период (Силур) почти всички континенти са лежали в Южното полукълбо. Гигантският континент Гондвана, който включваше днешна Южна Америка, Африка, Австралия и Индия, се намираше на Южния полюс. Авалония - континентален фрагмент, представляващ по-голямата част от източното крайбрежие на Америка - се приближава до Лаврентия, от която по-късно се формира съвременна Северна Америка, и по пътя затваря океана на Япет. Южно от Авалония се появи океанът Рея. Гренландия и Аляска, които днес се намират близо до Северния полюс, са били близо до екватора по време на Силурийския период.
Границата между ордовикския и силурийския период от древната история на Земята е определена от геоложки слоеве близо до Добслин в Шотландия. През силура тази област е била разположена на самия край на Балтийско море - голям остров, включващ също Скандинавия и част от Северна Европа. Преходът от по-ранни - ордовикски към по-късни - силурски слоеве съответства на границата между слоевете пясъчник и шисти, образувани на морското дъно.
По време на силурийския период Лаврентия се сблъсква с Балтийско море със затварянето на северния клон на океана Япет и образуването на континента "Нов червен пясъчник". Кораловите рифове се разширяват и растенията започват да колонизират безплодните континенти. Долната граница на силура се определя от голямо изчезване, което доведе до изчезването на около 60% от видовете морски организми, съществували през ордовика, така нареченото ордовикско-силурско изчезване.
Тетис е древен океан, съществувал през мезозойската ера между древните континенти Гондвана и Лавразия. Реликвите на този океан са съвременното Средиземно, Черно и Каспийско море.
Систематичните находки на вкаменелости от морски животни от Алпите и Карпатите в Европа до Хималаите в Азия се обясняват от древни времена с библейската история за Великия потоп.
Развитието на геологията позволи датирането на морски останки, което постави под съмнение подобно обяснение.
IN 1893 През 1994 г. австрийският геолог Едуард Зюс в труда си „Лицето на Земята“ предполага съществуването на древен океан на това място, който нарича Тетис (гръцката богиня на морето Тетис – гръцки Τηθύς, Тетис).
Въпреки това, въз основа на теорията за геосинклиналите до седемдесетте години XXвек, когато е създадена теорията за тектониката на плочите, се е смятало, че Тетис е само геосинклинала, а не океан. Затова дълго време в географията Тетис е наричана "система от резервоари", използвани са и термините Сарматско море или Понтийско море.
Тетис е съществувала около милиард години ( 850 преди 5 преди милиони години), разделящи древните континенти Гондвана и Лавразия, както и техните производни. Тъй като през това време се наблюдаваше дрейфът на континентите, Тетис постоянно променяше конфигурацията си. От широкия екваториален океан на Стария свят той се превръщаше ту в западния залив на Тихия океан, ту в Атланто-Индийския канал, докато се раздели на поредица от морета. В тази връзка е уместно да се говори за няколко океана на Тетис:
Според учените, Прототетисобразувани 850 преди милиони години в резултат на разцепването на Родиния, тя се намираше в екваториалната зона на Стария свят и имаше ширина от 6 -10 хиляди км.
палеотетис 320 -260 преди милиони години (палеозой): от Алпите до Чинлин. Западната част на Палео-Тетида е била известна като Рейкум. В края на палеозоя, след образуването на Пангея, Палеотетида е океан-залив на Тихия океан.
Мезотетис 200 -66,5 преди милиони години (мезозой): от Карибския басейн на запад до Тибет на изток.
неотетис(Паратетис) 66 -13 преди милиони години (кайнозой).
След разделянето на Гондвана, Африка (с Арабия) и Хиндустан започнаха да се движат на север, компресирайки Тетис до размера на Индоатлантическо море.
50 преди милиони години Хиндустан се вклини в Евразия, заемайки днешната си позиция. Затворен с Евразия и афро-арабския континент (в района на Испания и Оман). Сближаването на континентите предизвика издигането на алпийско-хималайския планински комплекс (Пиренеи, Алпи, Карпати, Кавказ, Загрос, Хиндукуш, Памир, Хималаи), който отдели северната част от Тетис - Паратетис (морето "от Париж до Алтай“).
Сарматско море (от Панонско море до Аралско море) с острови и Кавказ 13 -10 преди милиони години. Сарматско море се характеризира с изолация от световния океан и прогресивно обезсоляване.
Близо до 10 преди милиони години Сарматско море възстановява връзката си с океаните в района на Босфора. Този период се нарича Меотично море, което е Черно и Каспийско море, свързани със Севернокавказкия канал.
6 преди милиони години Черно и Каспийско море се разделят. Сривът на моретата отчасти се свързва с издигането на Кавказ, отчасти с намаляването на нивото на Средиземно море.
5 -4 преди милиони години нивото на Черно море отново се покачва и то отново се слива с Каспийско в Акчагълско море, което се развива в Апшеронско море и обхваща Черно море, Каспийско, Аралско и наводнява териториите на Туркменистан и долната Волга .
Окончателното "затваряне" на океана Тетис се свързва с миоценската епоха ( 5 преди милиони години). Например съвременният Памир известно време е бил архипелаг в океана Тетис.
Вълните на необятния океан се простираха от Панамския провлак през Атлантическия океан, южната половина на Европа, Средиземноморския регион, наводнявайки северните брегове на Африка, Черно и Каспийско море, територията, която сега е заета от Памир, Тиен Шан, Хималаите и по-нататък през Индия до островите на Тихия океан.
Тетис е съществувала през по-голямата част от историята на земното кълбо. Във водите му са живели множество своеобразни представители на органичния свят.
Земното кълбо имаше само два огромни континента: Лавразия, разположена на мястото на съвременна Северна Америка, Гренландия, Европа и Азия, и Гондвана, обединяваща Южна Америка, Африка, Хиндустан и Австралия. Тези континенти са разделени от океана Тетис.
На територията на континентите протичаха планиностроителни процеси, издигайки планински вериги в Европа, в Азия (Хималаите), в южната част на Северна Америка (Апалачите). На територията на нашата страна се появиха Урал и Алтай.
Огромни вулканични изригвания наводниха с лава равнините, които бяха на мястото на съвременните Алпи, Централна Германия, Англия и Централна Азия. Лавата се издига от дълбините, разтопява се през скалите и се втвърдява в огромни маси. Така между Енисей и Лена се образуват сибирски капани, които имат голям капацитет и заемат площ от повече от 300 000 кв. км.
Животинският и растителният свят претърпя големи промени. По бреговете на океаните, моретата и езерата, вътре в континентите, растат гигантски растения, наследени от периода на карбон - лепидодендрони, сигилария, каламити. През втората половина на периода се появяват иглолистни дървета: Walhia, Ulmania, Voltsia, цикадови палми. В техните гъсталаци живееха бронеглави земноводни, огромни влечуги - пареазаври, чужденци, туатара. Потомък на последния все още живее в наше време в Нова Зеландия.
Популацията на моретата се характеризира с изобилие от протозойни фораминифери (фузулин ишвагерин). Големи бриозойни рифове растат в плитката зона на пермските морета.
Морето, напускайки, остави огромни плитки лагуни, на дъното на които се утаиха сол и гипс, както в нашия съвременен Сиваш. Огромни площи от езера покриваха континентите. Морските басейни изобилстваха от скатове и акули. Акула Хеликоприон, която имаше зъбен апарат под формата на игла с големи зъби. Бронираните риби отстъпват място на ганоидните, белодробните.
Климатът имаше ясно определени зони. Заледяванията, придружени от студен климат, заемаха полюсите, които тогава бяха разположени по различен начин, отколкото в наше време. Северният полюс беше в северната част на Тихия океан, а Южният полюс беше близо до нос Добра надежда в Южна Африка. Поясът на пустините заемаше Централна Европа; пустините лежаха между Москва и Ленинград. Умереният климат беше в Сибир.
Крим - Судак - Нов свят
На мястото беше покрайнините на океана и корали растяха в плитката вода, загрята от слънцето. Те образуваха огромен бариерен риф, отделен от брега с широка ивица море. Този риф не беше непрекъсната ивица земя; по-скоро беше поредица от коралови острови и плитчини, разделени от проливи.
Малки коралови полипи, гъби, бриозои, водорасли живееха в топлото, изпълнено със слънчева светлина море, извличаха калций от водата и се обграждаха със здрав скелет. С течение на времето те измират и върху тях се развива ново поколение, което след това умира, давайки живот на следващото - и така стотици хиляди години. Така в плитки води възникнаха острови и скалисти издигания-пличини. По-късно кораловите рифове са покрити с глини.
Океанът Тетис изчезна от лицето на Земята, разпадайки се на редица морета - Черно, Каспийско, Средиземно море.
Кораловите рифове се вкаменяват, глините се ерозират с течение на времето и коралови варовикови масиви се появяват на повърхността под формата на изолирани планини.
Връзките на изкопаемия коралов риф се намират близо до Балаклава, на и Чатирдаг, на Караби-яйла и на Бабуган-яйла.
Но само рифовете могат да се похвалят с такава изразителност и такава „концентрация“ в толкова ограничена площ. Този участък от черноморското крайбрежие дори може да се нарече „резерват от изкопаеми рифове“.
Клек нос и гигантски увенчан със средновековни кули Крепост и Захарна глава, мощен Коба-кая и дълъг тесен нос Капчик, закръглена Плешива планина и назъбен връх Караул-два, Деликли-кая и Парсук-Кая - всичко това са фосилни рифове от юрския период.
Дори и без лупа, по склоновете на тези планини могат да се видят останки от изкопаеми организми, здраво прикрепени към скалистото морско дъно по време на живота. Но това не са насипни останки от корали и водорасли - това са здрави мраморни варовици.
В порестия риф, постоянно измит с вода, калциевият карбонат от скелетите на строителите на рифове се разтваря и остава тук в празнините, укрепвайки структурата на коралите.
Ето защо здравите варовици на рифовете са толкова издръжливи, лесно се полират до огледален блясък, а причудливите вкаменелости и сраствания на калцитни кристали в бившите празнини на рифа се използват като красив декоративен камък. Няма да видите слоеве в нито един от рифовите масиви.
Поколенията на коралите се сменят непрекъснато и варовиковият масив се формира като цяло. Рифовете са дебели стотици метри, докато коралите не могат да живеят под тях 50 м.
Това предполага, че дъното бавно потъва, като скоростта на потъване на морското дъно е приблизително същата като скоростта на растеж на бариерен риф.
Ако дъното потъва по-бързо от нарастването на рифа, на голяма дълбочина се откриват „мъртви рифове“. Ако скоростта на растеж на рифа надвишава скоростта на потъване на дъното, структурата на рифа се разрушава от вълни. Съвременните коралови рифове растат със средна скорост от 15 -20 mm на година.
Всяка от планините в околностите на Судак е интересна, живописна по свой начин и не прилича на съседните. Това е единствена по рода си "колекция" от изкопаеми рифове.
В Новия свят растат и горички от най-редките и дървовидни хвойни, които придават на района особена живописност и особена стойност.
Поради тази причина част от Новосветския бряг е защитена и има статут на ландшафтен и ботанически държавен резерват.
Морето Неотетида през палеогенската епоха (преди 40-26 милиона години)
Океанът Тетис е съществувал около милиард години (преди 850 до 5 милиона години)
Реликтов бор на Станкевич в ботаническия резерват Новосветски
Нашата планета не е монолит. Напротив, той се отличава с постоянна геоложка активност. Тази дейност причинява земетресения, вулканични изригвания, цунамита, тектонични разцепвания и образуване на земната кора.
Някога шест съвременни континента бяха обединени в един суперконтинент, наречен Пангея. Много геолози предполагат, че дори сега те се движат един към друг. Вероятно през следващите 750 милиона години на планетата ще се появи друг суперконтинент - Нова Пангея или Пангея Проксима.
Най-старият участък от земната кора
Не е изненадващо, че по-голямата част от земната кора е сравнително свежа. Геоложките процеси непрекъснато променят повърхността на океанското дъно и като се има предвид, че това дъно е покрито с утайки с дебелина десетки метри, е трудно да се определи кой сегмент от морското дъно е нов и кой не.
Геолог от израелския университет Бен-Гурион обаче твърди, че е открил най-старата част от дъното на океана досега. Рой Грано откри в Средиземно море област от земната кора с площ малко над 150 хиляди квадратни километра, чиято възраст, според неговите изчисления, достига 340 милиона години. Ученият допуска грешка от 30 милиона години, но не повече. Според находката този участък от Средиземно море е бил свидетел на същата Пангея.
древен океан
Освен това този участък от морското дъно е по-стар от други известни сегменти с поне 70%, това включва изследваните участъци от Индийския и Атлантическия океан. Грано дори се осмели да предположи, че откритият от него сегмент от земната кора може да бъде част от легендарния Тетис, древния океан от мезозойския период. Тетис изми два древни суперконтинента - Гондвана и Лавразия, които са съществували преди около 750-500 милиона години. Ако това е вярно, тогава новооткритото място се е образувало преди образуването на Пангея. Научната общност смята, че Средиземно, Черно и Каспийско море са отделните части на Тетис.
Дълго учене
Тази популярна теория е причината Грано в продължение на две години да изследва дъното на Средиземно море с помощта на сонари и магнитни сензори.
Според него тази част от земната кора досега не е открита, тъй като е била скрита под почти 20-километров слой от дънни утайки.
Изследователският екип на Grano премести два сензора зад лодката си, които взеха магнитни данни от морското дъно. Учените се надяваха да открият аномалии, сочещи към древни магнитни скали. Цялостната картина на аномалиите може да покаже на геолозите наличието на древна плоча, скрита под тинята.
След дешифриране на данните, събрани в продължение на две години, Грано намери точно това, което търсеше. Находката на годината се оказа участък от дъното на Средиземно море, разположен между Турция и Египет, който е най-старият досега.
Ако тази плоча е била част от океанското дъно на Тетис, тогава океанът се е образувал 50 милиона години по-рано, отколкото са смятали геолозите. Грано обаче не настоява, че намереното място е било част от древната Тетис. Напълно възможно е тази плоча да е била част от друго водно тяло, но да е попаднала в Средиземно море поради същите тези геоложки процеси. В крайна сметка 340 милиона години са много време.
Още Леонардо да Винчи открива фосилизирани черупки на морски организми по върховете на Алпите и стига до извода, че на мястото на най-високите хребети на Алпите някога е имало море. По-късно морски фосили са открити не само в Алпите, но и в Карпатите, Кавказ, Памир и Хималаите. Всъщност основната планинска система на нашето време - алпийско-хималайският пояс - се е родила от древното море. В края на миналия век контурът на района, покрит от това море, стана ясен: той се простира между Евразийския континент на север и Африка и Индустан на юг. Е. Зюс, един от най-големите геолози от края на миналия век, нарече това пространство морето Тетис (в чест на Тетида или Тетис, морската богиня).
Нов обрат в идеята за Тетис идва в началото на този век, когато А. Вегенер, основателят на съвременната теория за континенталния дрейф, прави първата реконструкция на къснопалеозойския суперконтинент Пангея. Както знаете, той избута Евразия и Африка към Северна и Южна Америка, съчетавайки бреговете им и напълно затваряйки Атлантическия океан. В същото време беше установено, че затваряйки Атлантическия океан, Евразия и Африка (заедно с Индустан) се разминават настрани и между тях сякаш се появява празнота, зейнала няколко хиляди километра. Разбира се, А. Вегенер веднага забеляза, че празнината съответства на морето Тетис, но нейните размери съответстваха на тези на океана и трябваше да се говори за океана Тетис. Изводът беше очевиден: когато континентите се дрейфаха, докато Евразия и Африка се отдалечаваха от Америка, се отвори нов океан - Атлантическият и в същото време старият океан - Тетис се затвори (фиг. 1). Следователно морето Тетис е изчезнал океан.
Тази схематична картина, възникнала преди 70 години, беше потвърдена и детайлизирана през последните 20 години на базата на нова геоложка концепция, която сега се използва широко в изучаването на структурата и историята на Земята - тектониката на литосферните плочи. Нека си припомним основните му положения.
Горната твърда обвивка на Земята или литосферата е разделена от сеизмични пояси (в тях са концентрирани 95% от земетресенията) на големи блокове или плочи. Те обхващат континентите и океанските пространства (днес има общо 11 големи плочи). Литосферата има дебелина от 50-100 km (под океана) до 200-300 km (под континентите) и лежи върху нагрят и омекотен слой - астеносферата, по който плочите могат да се движат в хоризонтална посока. В някои активни зони - в средноокеанските хребети - литосферните плочи се отклоняват настрани със скорост от 2 до 18 см / година, освобождавайки място за издигане на базалти - вулканични скали, разтопени от мантията. Базалтите, втвърдявайки се, изграждат разминаващите се ръбове на плочите. Процесът на разстилане на плочите се нарича намазване. В други активни зони - в дълбоководни ровове - литосферните плочи се приближават една към друга, една от тях се "гмурка" под другата, слизайки на дълбочина от 600-650 км. Този процес на потапяне на плочи и поглъщането им в земната мантия се нарича субдукция. Над зоните на субдукция възникват разширени пояси от активни вулкани със специфичен състав (с по-ниско съдържание на силициев диоксид, отколкото в базалтите). Известният огнен пръстен на Тихия океан се намира точно над зоните на субдукция. Записаните тук катастрофални земетресения са причинени от напрежението, необходимо за издърпване на литосферната плоча надолу. Когато плочите, които се приближават една към друга, носят континенти, които не могат да потънат в мантията поради своята лекота (или плаваемост), възниква сблъсък на континенти и възникват планински вериги. Хималаите например са се образували по време на сблъсъка на континенталния блок на Индустан с евразийския континент. Скоростта на сближаване на тези две континентални плочи сега е 4 cm/година.
Тъй като литосферните плочи са твърди в първо приближение и не претърпяват значителни вътрешни деформации при движението си, може да се приложи математически апарат за описание на техните движения върху земната сфера. Тя не е сложна и се основава на теоремата на Л. Ойлер, според която всяко движение по дължината на сферата може да се опише като въртене около ос, минаваща през центъра на сферата и пресичаща нейната повърхност в две точки или полюси. Следователно, за да се определи движението на една литосферна плоча спрямо друга, е достатъчно да се знаят координатите на полюсите на тяхното въртене един спрямо друг и ъгловата скорост. Тези параметри се изчисляват от стойностите на посоките (азимутите) и линейните скорости на движенията на плочите в определени точки. В резултат на това за първи път в геологията беше въведен количествен фактор и тя започна да преминава от спекулативна и описателна наука в категорията на точните науки.
Горните бележки са необходими, за да може читателят да разбере по-нататък същността на работата, извършена съвместно от съветски и френски учени по проекта Tethys, която беше извършена в рамките на споразумение за съветско-френско сътрудничество в изследването на океани. Основната цел на проекта беше възстановяване на историята на изчезналия океан Тетис. От съветска страна Институтът по океанология на името на A.I. П. П. Ширшов Академия на науките на СССР. Членовете-кореспонденти на Академията на науките на СССР А. С. Монин и А. П. Лисицин, В. Г. Казмин, И. М. Сборщиков, Л. А. Савостий, О. Г. Сорохтин и авторът на тази статия взеха участие в изследването. Участваха служители на други академични институции: Д. М. Печерски (Институт по физика на Земята О. Ю. Шмид), А. Л. Книпер и М. Л. Баженов (Геологически институт). Голяма помощ в работата оказаха служители на Геологическия институт на Академията на науките на GSSR (академик на Академията на науките на GSSR Г. А. Твалчрелидзе, Ш. и М. И. Сатиан), Геологическия факултет на Московския държавен университет (акад. на Академията на науките на СССР В.: Е. Хаин, Н. В. Короновски, Н. А. Божко и О. А. | Мазарович).
От френска страна проектът се ръководи от един от основателите на теорията за тектониката на плочите К. Льо Пишон (Университет на името на Пиер и Мария Кюри в Париж). В изследването взеха участие експерти по геоложки строеж и тектоника на пояса Тетис: J. Derkur, L.-E. Ricou, J. Le Priviere и J. Jeyssan (Университет на името на Пиер и Мария Кюри), J.-C. Cibuet (Център за океанографски изследвания в Брест), M. Westphal и J.P. Lauer (Университет в Страсбург), J. Boulin (Университет в Марсилия), B. Bijou-Duval (Държавна петролна компания).
Изследванията включват съвместни експедиции до Алпите и Пиренеите, а след това до Крим и Кавказ, лабораторна обработка и синтез на материали в университета. Пиер и Мария Кюри и в Института по океанология на Академията на науките на СССР. Работата е започната през 1982 г. и е завършена през 1985 г. Предварителните резултати са докладвани на XXVII сесия на Международния геоложки конгрес, проведена в Москва през 1984 г. Резултатите от съвместната работа са обобщени в специален брой на международното списание „Тектонофизика " през 1986 г. Съкратена версия на доклада, публикуван на френски през 1985 г. в Bulletin societe de France, на руски е публикувана Историята на океана Тетис.
Съветско-френският проект "Тетида" не беше първият опит за възстановяване на историята на този океан. Той се различава от предишните по използването на нови, по-качествени данни, по значително по-големия обхват на изследвания регион - от Гибралтар до Памир (а не от Гибралтар до Кавказ, както беше преди), и повечето най-важното, в включването и сравнението на материали от различни независими източници. При реконструкцията на океана Тетис бяха анализирани и взети под внимание три основни групи данни: кинематични, палеомагнитни и геоложки.
Кинематичните данни се отнасят до взаимните движения на основните литосферни плочи на Земята. Те са изцяло свързани с тектониката на плочите. Прониквайки в дълбините на геоложкото време и последователно приближавайки Евразия и Африка до Северна Америка, ние получаваме относителните позиции на Евразия и Африка и разкриваме контура на океана Тетис за всеки конкретен момент от времето. Тук възниква ситуация, която изглежда парадоксална за геолог, който не признава мобилизма на плочите и тектониката: за да се представят събития, например в Кавказ или в Алпите, е необходимо да се знае какво се е случило на хиляди километри от тези области в Атлантическия океан.
В океана можем надеждно да определим възрастта на базалтовата основа. Ако комбинираме дънни ленти от една възраст, разположени симетрично от противоположните страни на оста на средноокеанските хребети, ще получим параметрите на движение на плочата, тоест координатите на полюса на въртене и ъгъла на въртене. Процедурата за търсене на параметри за най-добрата комбинация от епохални дънни ленти вече е добре разработена и се извършва на компютър (серия от програми е достъпна в Института по океанология). Точността на определяне на параметрите е много висока (обикновено части от градуса на дъгата на голям кръг, т.е. грешката е по-малка от 100 km), а точността на реконструкциите на предишното положение на Африка спрямо Евразия е също толкова Високо. Тази реконструкция служи за всеки момент от геоложкото време като твърда рамка, която трябва да се вземе като основа за реконструкция на историята на океана Тетис.
Историята на движението на плочите в Северния Атлантик и отварянето на океана на това място може да бъде разделена на два периода. През първия период, преди 190-80 милиона години, Африка се отделя от обединените Северна Америка и Евразия, т. нар. Лавразия. Преди това разцепване океанът Тетис имаше клиновидни очертания, разширяващи се с камбана на изток. Широчината му в района на Кавказ е 2500 км, а на прехода на Памир е най-малко 4500 км. През този период Африка се измества на изток спрямо Лавразия, покривайки общо около 2200 км. Вторият период, започнал преди около 80 милиона години и продължаващ до наши дни, е свързан с разделянето на Лавразия на Евразия и Северна Америка. В резултат на това северният край на Африка по цялата си дължина започна да се слива с Евразия, което в крайна сметка доведе до затварянето на океана Тетис.
Посоките и скоростите на движението на Африка спрямо Евразия не остават непроменени през цялата мезозойска и кайнозойска ера (фиг. 2). През първия период, в западния сегмент (западно от Черно море), Африка се придвижва (макар и с ниска скорост от 0,8-0,3 cm/година) на югоизток, позволявайки на младия океански басейн между Африка и Евразия да се отвори.
Преди 80 милиона години, в западния сегмент, Африка започва да се движи на север, а в последно време се движи на северозапад по отношение на Евразия със скорост от около 1 cm/година. В пълно съответствие с това са нагънатите деформации и растежът на планините в Алпите, Карпатите, Апенините. В източния сегмент (в района на Кавказ) Африка започва да се приближава към Евразия преди 140 милиона години и скоростта на приближаване се колебае значително. Ускореният подход (2,5-3 cm/година) се отнася за интервалите преди 110-80 и 54-35 милиона години. Именно през тези интервали е отбелязан интензивен вулканизъм във вулканичните дъги на евразийския край. Забавянето на движението (до 1,2-11,0 cm / година) пада върху интервалите от преди 140-110 и 80-54 милиона години, когато е настъпило разтягане в задната част на вулканичните дъги на евразийския край и дълбоководните басейни на се образуват Черно море. Минималната скорост на приближаване (1 cm/година) се отнася за преди 35-10 милиона години. През последните 10 милиона години в района на Кавказ скоростта на сближаване на плочите се е увеличила до 2,5 cm / година поради факта, че Червено море започна да се отваря, Арабският полуостров се откъсна от Африка и започна да се движи на север, натискайки изпъкването му в края на Евразия. Неслучайно планинските вериги на Кавказ са израснали на върха на Арабския перваз. Палеомагнитните данни, използвани при реконструкцията на океана Тетис, се основават на измервания на остатъчната магнетизация на скалите. Факт е, че много скали, както магмени, така и седиментни, по време на тяхното образуване са били намагнетизирани в съответствие с ориентацията на магнитното поле, което е съществувало по това време. Има методи, които ви позволяват да премахнете слоеве от по-късно намагнитване и да установите какъв е бил първичният магнитен вектор. Тя трябва да бъде насочена към палеомагнитния полюс. Ако континентите не се дрейфират, тогава всички вектори ще бъдат ориентирани по един и същи начин.
Още през 50-те години на нашия век беше твърдо установено, че в рамките на всеки отделен континент палеомагнитните вектори наистина са ориентирани паралелно и въпреки че не са удължени по съвременните меридиани, все още са насочени към една точка - палеомагнитния полюс. Но се оказа, че различните континенти, дори близките, се характеризират с напълно различна ориентация на векторите, тоест континентите имат различни палеомагнитни полюси. Само това породи предположението за широкомащабно дрейф на континентите.
В пояса на Тетис палеомагнитните полюси на Евразия, Африка и Северна Америка също не съвпадат. Например за юрския период палеомагнитните полюси имат следните координати: близо до Евразия - 71 ° с.ш. w „ 150 ° в. г. (район Чукотка), близо до Африка - 60 ° с.ш. ширина, 108° з.д (регион на Централна Канада), близо до Северна Америка - 70 ° с.ш. ширина, 132° E (областта на устието на Лена). Ако вземем параметрите на въртене на плочите една спрямо друга и, да речем, преместим палеомагнитните полюси на Африка и Северна Америка заедно с тези континенти към Евразия, тогава ще се разкрие поразително съвпадение на тези полюси. Съответно палеомагнитните вектори и на трите континента ще бъдат ориентирани субпаралелно и насочени към една точка – общ палеомагнитен полюс. Този вид сравнение на кинематични и палеомагнитни данни е направено за всички времеви интервали от преди 190 милиона години до днес. Винаги имаше добро съвпадение; между другото, това е надеждно доказателство за надеждността и точността на палеогеографските реконструкции.
Основните континентални плочи - Евразия и Африка - граничеха с океана Тетис. Но несъмнено е имало по-малки континентални или други блокове вътре в океана, тъй като сега, например, вътре в Индийския океан има микроконтинент Мадагаскар или малък континентален блок Сейшелите. Така вътре в Тетис имаше например Закавказкия масив (територията на котловините Рион и Кура и планинския мост между тях), Даралагезкия (Южноарменски) блок, Родопския масив на Балканите, масива Пулия ( обхващаща по-голямата част от Апенинския полуостров и Адриатическо море). Палеомагнитните измервания в тези блокове са единствените количествени данни, които ни позволяват да преценим тяхното положение в океана Тетис. Така Закавказкият масив се намираше близо до границата на Евразия. Малкият блок Daralagez изглежда е от южен произход и преди това е бил присъединен към Гондвана. Апулският масив не се е изместил много по географска ширина спрямо Африка и Евразия, но през кайнозоя е бил завъртян обратно на часовниковата стрелка с почти 30°.
Геоложката група данни е най-изобилна, тъй като геолозите изучават планинския пояс от Алпите до Кавказ в продължение на сто и петдесет години. Тази група данни е и най-противоречива, тъй като най-малко може да се приложи към количествен подход. В същото време геоложките данни в много случаи са решаващи: това са геоложки обекти - скали и тектонични структури - които са се образували в резултат на движението и взаимодействието на литосферните плочи. В пояса на Тетис геоложките материали са позволили да се установят редица съществени характеристики на палеоокеана Тетис.
Нека започнем с факта, че съществуването на морето или океана Тетис в миналото стана очевидно само чрез разпространението на морските мезозойски (и кайнозойски) отлагания в алпийско-хималайския пояс. Проследявайки различни геоложки комплекси в района, е възможно да се определи позицията на шева на океана Тетис, тоест зоната, по която континентите, които рамкираха Тетис, се събираха в краищата си. От ключово значение са разкритията на скали от така наречения офиолитен комплекс (от гръцки ocpir - змия, някои от тези скали се наричат серпентини). Офиолитите се състоят от тежки скали от мантиен произход, обеднени на силициев диоксид и богати на магнезий и желязо: перидотити, габро и базалти. Такива скали формират основата на съвременните океани. Като се има предвид това, преди 20 години геолозите стигнаха до извода, че офиолитите са останки от кората на древните океани.
Офиолитите от алпийско-хималайския пояс маркират дъното на океана Тетис. Техните разкрития образуват виеща се ивица по протежението на целия пояс. Те са известни в южната част на Испания, на остров Корсика, простиращ се в тясна ивица по протежение на централната зона на Алпите, продължаваща в Карпатите. Големи тектонични скали от офиолити са открити в Дилерските Алпи в Югославия и Албания, в планинските вериги на Гърция, включително прочутата планина Олимп. Разкритията на офиолитите образуват дъга, обърната на юг между Балканския полуостров и Мала Азия, след което се проследяват в Южна Турция. Офиолитите са красиво открити в нашата страна в Малкия Кавказ, на северния бряг на езерото Севан. Оттук те се простират до веригата Загрос и в планините на Оман, където офиолитните плочи се изтласкват върху плитките седименти на периферията на Арабския полуостров. Но дори и тук зоната на офиолита не свършва, тя завива на изток и, следвайки паралела на брега на Индийския океан, отива още на североизток до Хиндукуш, Памир и Хималаите. Офиолитите имат различна възраст – от юра до креда, но навсякъде те са реликти от земната кора на мезозойския океан Тетис. Ширината на офиолитните зони се измерва с няколко десетки километра, докато първоначалната ширина на океана Тетис е била няколко хиляди километра. Следователно, по време на приближаването на континентите, почти цялата океанска кора на Тетис отиде в мантията в зоната (или зоните) на субдукция по ръба на океана.
Въпреки малката ширина, офиолитният или главният шев на Тетис разделя две провинции, които са рязко различни по геоложка структура.
Например, сред отлаганията от горния палеозой, натрупани преди 300-240 милиона години, на север от сутурата, преобладават континенталните седименти, някои от които са отложени в пустинни условия; докато на юг от сутурата, дебели слоеве от варовици, често рифове, са широко разпространени, маркирайки огромно шелфово море в района на екватора. Промяната на юрските скали е също толкова поразителна: детритни, често съдържащи въглища, отлагания на север от пласта отново се противопоставят на варовика на юг от пласта. Шевът разделя, както казват геолозите, различни фациеси (условия за образуване на седименти): евразийския умерен климат от екваториалния климат на Гондвана. Пресичайки офиолитовия пласт, ние стигаме, така да се каже, от една геоложка провинция в друга. На север от него откриваме големи гранитни масиви, заобиколени от кристални шисти и поредица от гънки, възникнали в края на карбоновия период (преди около 300 милиона години), на юг - слоеве от седиментни скали от същата възраст се срещат последователно и без признаци на деформация и метаморфизъм. Ясно е, че двете граници на океана Тетис - Евразийската и Гондванската - рязко се различават една от друга както по своето положение върху земната сфера, така и по своята геоложка история.
И накрая, отбелязваме една от най-значимите разлики между зоните на север и юг от офиолитовата сутура. На север от него има пояси от вулканични скали от мезозойската и ранната кайнозойска възраст, образувани в продължение на 150 милиона години: от 190 до 35-40 милиона години. Вулканичните комплекси в Малък Кавказ са особено добре проследени: те се простират в непрекъсната ивица по цялото било, отивайки на запад към Турция и по-нататък към Балканите, и на изток към хребетите Загрос и Елбурс. Съставът на лавите е изследван много подробно от грузински петролози. Те откриха, че лавите са почти неразличими от лавите на съвременните островни дъгови вулкани и активни граници, които съставляват огнения пръстен на Тихия океан. Спомнете си, че вулканизмът на ръба на Тихия океан е свързан с потъването на океанската кора под континента и е ограничен до границите на сближаването на литосферните плочи. Това означава, че в пояса на Тетис сходен по състав вулканизъм маркира бившата граница на сближаване на плочите, на която е станало субдукцията на океанската кора. В същото време, южно от офиолитовата сутура, няма вулканични прояви от епоха; през цялата мезозойска ера и през по-голямата част от кайнозойската ера тук са се отлагали плитководни шелфови седименти, главно варовик. Следователно геоложките данни предоставят солидни доказателства, че границите на океана Тетис са били фундаментално различни по тектоничен характер. Северната, евразийската граница, с вулканични пояси, постоянно образуващи се на границата на сближаване на литосферните плочи, беше, както казват геолозите, активна. Южният ръб на Гондвана, лишен от вулканизъм и зает от огромен шелф, спокойно преминаваше в дълбоките басейни на океана Тетис и беше пасивен. Геоложките данни и преди всичко материалите за вулканизма позволяват, както виждаме, да се възстанови положението на предишните граници на литосферните плочи и да се очертаят древни зони на субдукция.
Горното не изчерпва целия фактически материал, който трябва да бъде анализиран за реконструкцията на изчезналия океан Тетис, но се надявам, че това е достатъчно за читателя, особено далеч от геологията, да разбере основата на конструкциите, направени от съветски и френски учени . В резултат на това бяха съставени цветни палеогеографски карти за девет момента от геоложкото време от преди 190 до 10 милиона години. На тези карти, според кинематични данни, е възстановено положението на основните континентални плочи - Евразийската и Африканската (като части от Гондвана), определено е положението на микроконтинентите в океана Тетис, границата на континенталната и океанската кора беше очертано, разпределението на сушата и морето беше показано и палеоширините бяха изчислени (от палеомагнитни данни)4. Особено внимание е отделено на реконструкцията на границите на литосферните плочи - зони на разпространение и зони на субдукция. За всеки момент от време се изчисляват и векторите на преместване на основните плочи. На фиг. 4 показва диаграми, съставени от цветни карти. За да изяснят праисторията на Тетис, те добавиха и диаграма на местоположението на континенталните плочи в края на палеозоя (късна пермска ера, преди 250 милиона години).
В късния палеозой (виж фиг. 4, а) океанът Палео-Тетида се простира между Евразия и Гондвана. Още по това време се определя основната тенденция на тектонската история - наличието на активна граница на север от Палео-Тетида и пасивна на юг. От пасивната граница в началото на перма се отцепиха относително големи континентални маси - иранска, афганистанска, памирска, които започнаха да се движат, пресичайки Палео-Тетида, на север, към активната евразийска граница. Океанското корито на Палео-Тетис в предната част на дрейфиращите микроконтиненти постепенно се поглъща в зоната на субдукция близо до Евразийския ръб, а в задната част на микроконтинентите, между тях и пасивния ръб на Гондвана, се отваря нов океан - мезозойският собствен Тетис, или Нео-Тетида.
В ранната юра (виж фиг. 4b) иранският микрокотинент се присъединява към евразийския ръб. При сблъсъка им възниква нагъната зона (т.нар. кимерийско нагъване). В късната юра, преди 155 милиона години, противопоставянето на евразийските активни и пасивните граници на Гондвана е ясно изразено. По това време ширината на океана Тетис е била 2500-3000 км, т.е. е същата като ширината на съвременния Атлантически океан. Разпределението на мезозойските офиолити позволи да се маркира оста на разпространение в централната част на океана Тетис.
В ранната креда (виж фиг. 4, c) Африканската плоча - наследник на Гондвана, която се е разпаднала по това време - се премества към Евразия по такъв начин, че на запад от Тетис континентите се разделят донякъде и се появява нов там възниква океански басейн, докато в източната част на континентите те се сливат и дъното на океана Тетис е погълнато от вулканичната дъга на Малкия Кавказ.
В края на ранната креда (виж фиг. 4, d) океанският басейн на запад от Тетис (понякога се нарича Мезогея, а неговите останки са съвременните дълбоководни басейни на Източното Средиземноморие) престава да се отварят и на изток от Тетис, съдейки по датирането на офиолитите от Кипър и Оман, активният етап на разпространение е завършен. Като цяло ширината на източната част на океана Тетис е намаляла до 1500 km до средата на креда при преминаването на Кавказ.
До късната креда, преди 80 милиона години, е имало бързо намаляване на размера на океана Тетис: ширината на ивицата с океанска кора по това време е била не повече от 1000 km. На места, както в Малкия Кавказ, започнаха сблъсъци на микроконтиненти с активна граница и скалите претърпяха деформация, придружена от значителни измествания на тектонични листове.
На границата на креда и палеоген (виж фиг. 4, д) се случиха най-малко три важни събития. Първо, офиолитни плочи, откъснати от океанската кора на Тетис, бяха избутани над пасивната граница на Африка от широк фронт.
