Вместе с геологом и геофизиком выясняем, как огромный кусок современного севера перемещался по земному шару, когда на его территории росли тропические деревья, и к чему это в итоге привело.
Путешественник приезжает в тундру и надевает очки с технологией дополненной реальности. Он хочет увидеть, что было на территории Арктики во времена, когда на Земле еще не существовало людей, млекопитающих, динозавров и первых растений.
Возможно, наш путешественник испытает легкое головокружение и даже приступ морской болезни, ведь AR-очки покажут ему бескрайний океан вместо привычной ледяной тверди. «Где же суша?» — спросит он и удивится, услышав ответ: 750 миллионов лет назад половина Арктики — справа от острова Новая Земля — была частью Западной Сибири и располагалась ближе к умеренным широтам. Другая половина плавала в теплых водах океана очень далеко от севера.
ОТКУДА ВЗЯЛАСЬ АРКТИКА?
Переехав в другой регион, люди могут приспособиться к новому климату, перенять привычки местного населения и даже выучить диалекты. Но внезапно проскочивший в речи «поребрик» вместо «бордюра» тут же выдаст коренного петербуржца. Горные породы тоже могут проговориться о месте своего истинного рождения — их выдает меняющееся магнитное поле Земли.
Некоторые минералы, составляющие горные породы, содержат железо. Когда такие породы формируются, магнитное поле Земли влияет на них так же сильно, как руки скульптора на незастывшую глину.
Александр Буторин, геофизик, руководитель по развитию дисциплины «Сейсморазведка» в Научно-техническом центре «Газпром нефти» — знает, как провести «УЗИ» целой планете и, изучив горные породы, заглянуть в ее прошлое
«Отпечаток этого воздействия — остаточная намагниченность, которую можно измерить — не исчезает даже спустя сотни миллионов лет. Но кое-что за это время меняется и не раз — само магнитное поле Земли. Сопоставляя остаточную намагниченность ископаемого минерала с картами древних магнитных полей планеты, мы находим перемещения горных пород в далеком прошлом», — поясняет Александр.
Хитрость с магнитными полями помогла установить, что 750 миллионов лет назад восточная часть Арктики откололась от древнего суперконтинента Родиния, развалилась на фрагменты и начала дрейфовать вдоль экватора. Довольно долго обломки Родинии и куски древней Арктики отдалялись друг от друга, но 250 миллионов лет назад все же одумались и собрались в новый суперконтинент — Пангею. Фрагменты будущей Арктики сложились при этом в новой конфигурации.
Великое примирение континентов было на руку доминирующему в то время виду животных — динозаврам. Благодаря образованию Пангеи они расселились практически по всей суше, в том числе по территории современной Арктики.
ОТКУДА В АРКТИКЕ УГЛЕВОДОРОДЫ?
«Восточная» Арктика во время своего заплыва копила в толщах органику — сначала погибший планктон, затем останки ископаемых тропических растений и животных. Постепенно часть континентальных пластов начала превращаться в то, что геологи называют нефтематеринской породой.
Перегнившая органика покрывалась слоями осадочных пород и опускалась все ниже, достигая нужной для образования нефти и газа глубины — около полутора километров. Арктике не хватало лишь двух важных вещей, чтобы в будущем люди пришли туда за энергией, — коллектора и ловушки.
Кроме залежей органического вещества, в нефтеносных породах должны образоваться коллектор и ловушка.
Мария Кунцевич, геолог, эксперт в Научно-Техническом Центре «Газпром нефти», — смотрит на Землю как на торт «Наполеон» и знает все о ее слоях.
«Коллектор — это пористая порода для «хранения» жидких углеводородов, напоминающая губку. Ловушка — это пространство между непористыми твердыми пластами, не дающими нефти перемещаться по коллектору. Ловушки формируются во время глобальных горизонтальных скольжений тектонических плит и удерживают углеводороды в месторождении», — расшифровывает термины Мария.
Обстоятельства сложились удачно. Нефтематеринская порода и коллектор Арктики образовались и опустились на нужную глубину до того, как Пангея решила повторить судьбу Родинии и запустился глобальный процесс передвижения тектонических плит.
Арктика с запасом будущего топлива вышла из состава Пангеи, снова раскололась на части и прибыла на привычное нам место. Это случилось за 100 миллионов лет до того, как образовались нефтяные ловушки. Правда, перед тем как завернуться в привычную нам пушистую шубу из снега, Арктике пришлось попотеть.
ГОРЯЧО-ХОЛОДНО В ИСТОРИИ АРКТИКИ
Понять, какой климат был на планете сотни миллионов лет назад, помогает изучение минералов, наблюдение за современной фауной и изотопный анализ ископаемых материалов.
Условия образования минералов одинаковы в любую эпоху — так же, как нерушимы законы физики. Если сегодня зеленая глина (глауконит) образуется в воде при температуре ниже плюс 15 градусов по Цельсию, то и миллионы лет назад она не могла появиться в тропиках. Поэтому зеленые вкрапления в ископаемых горных породах свидетельствуют об умеренном климате во времена их образования.
Давно живущие на Земле виды животных, как и люди преклонного возраста, неохотно меняют свои привычки. Обитатели рифов предпочитают плавать в теплой и чистой воде. Напротив, креветки и толстостенные моллюски спокойно относятся к студеным морям. Достаточно определить возраст древних предков этих видов, чтобы понять, какая «погода» была в данном регионе во времена их жизни.
Когда климат был суровым, водоемы покрывались ледяными корками, не пропускающими воздух в глубины. Живым организмам приходилось использовать кислород из молекул еще не замерзшей воды. В ней было больше тяжелых изотопов кислорода, так как вода с легкими изотопами замерзает первой — при более высокой температуре. Поэтому моллюски, жившие в холодные эпохи, накапливали в своих раковинах больше тяжелого изотопа кислорода.
Совсем недавно по геологическим меркам — 50 миллионов лет назад — за полярным кругом росли пальмы и ореховые деревья, а в январе температура не опускалась ниже 8 градусов по Цельсию. Арктика в полном территориальном составе уже присутствовала на севере и здесь застала самые высокие температуры на Земле за последние полмиллиарда лет.
Аномальную жару ученые объясняют огромной концентрацией углекислого газа в атмосфере — следствием бурной вулканической активности тех времен. Когда вулканы перестали массово извергаться, уровень парниковых газов сократился в пять раз. Наступила и продолжается по сей день самая холодная эпоха за всю историю нашей планеты.
Сейчас Арктика кажется заснеженной пустыней. Но ее путешествия по экваториальным широтам, горячая молодость и тектонические скольжения плит не прошли бесследно. По данным Минприроды, российские арктические запасы нефти измеряются миллиардами тонн, а запасы газа — триллионами кубических метров, чего хватит на десятки и даже сотни лет.
Сейчас Арктика будто отдыхает под толстым пледом из вечной мерзлоты и снега, но мы-то знаем, что когда-то она была очень горячей и весьма активной.
Согласны с написанным? Или ваше мнение отличается от мнения редакции? Оставляйте свои комментарии - нам важно знать, что вы думаете.
Оригинал статьи и другие материалы читайте на сайте журнала:
https://e-plus.media/
