Новые данные свидетельствуют о том, что причиной вымирания динозавров и многих других видов 65,5 миллионов лет тому назад могли быть массовые излияния базальтов в Индии. Как полагают исследователи, они изменили среду обитания древних организмов гораздо сильнее, чем взрыв метеорита, который долгое время считался «главным виновником» массового вымирания на границе меловой системы и палеогена.
Граница мезозойской и кайнозойской эр фиксирует исчезновение около 60% видов живых организмов: полностью вымирают динозавры, птерозавры, все мезозойские морские рептилии, большинство головоногих моллюсков, а также множество морских микроорганизмов, в том числе тропические и субтропические мезозойские фораминиферы. В кайнозое кардинально меняется растительность – исчезают некоторые папоротники и цикадофиты и начинается господство хвойных и цветковых растений.
Уточнив время формирования гигантского комплекса базальтов на плато Декан в Индии, группа ученых под руководством палеонтолога Герты Келлер из Принстонского университета нашла новые доказательства того, что в массовом вымирании виновны широкомасштабные базальтовые излияния.
«Нам впервые удалось установить прямую связь между главной фазой траппового магматизма на плато Декан и массовым вымиранием на границе мела и палеогена», — говорит Келлер, которая длительное время занималась проблемой вымирания динозавров.
(швед. trapp, от trappa - лестница), групповое название основных магматических горных пород с характерной ступенчатой отдельностью (диабаз, габбродиабаз, габбро, долерит и базальты), занимающих значительные площади - так называемые трапповые области. В состав слагающих траппы пород входят: моноклинный пироксен (обычно авгит), оливин, основной плагиоклаз, магнетит, апатит, реже встречаются ромбический пироксен и биотит; много вторичных минералов: иддингсита, который развивается по оливину, палагонита, хлорита, цеолитов, пренита, актинолита и др. Для траппов характерна офитовая структура, реже - микролитовая или стекловатая структура. Обычно траппы - это полого залегающие лавовые потоки, иногда с шаровой (подушечной) структурой, пласты туфов или интрузивные пластовые тела мощностью от 10 до 25 м; встречаются также дайки, штоки, кольцевые и цилиндрические интрузивы.
Траппы характерны для платформенных областей земной коры; они занимают значительное пространство в Восточной Сибири (около 2 миллионов кв. км), Индии (Декан), Южной Африке и Южной Америке (плато Парана). Траппы принадлежат по большей части к производным толеитовой магмы, частично - оливин-базальтовой магмы, и имеют, по-видимому, мантийное происхождение. На Среднесибирском плоскогорье внедрение и излияние магмы, сформировавшие траппы, происходили в несколько фаз, в течение длительного времени (от перми до среднего триаса). Мощность траппов достигает 2000 м.
Траппы включают в себя многие виды полезных ископаемых. С процессами дифференциации магм, образовавших траппы, связаны сульфидные медно-никелевые месторождения (например, Норильского рудного района), месторождения руд платины (Южная Африка) и железа; с продуктами гидротермальных постмагматических процессов - месторождения исландского шпата. К трапповым областям приурочены месторождения графита, возникшие при контактном метаморфизме углей под действием траппов.
БСЭ
Как подсчитал вулканолог Венсан Куртийо из Парижского института физики Земли, при столь масштабных извержениях базальтов в атмосферу поступало огромное количество губительных газов, превосходившее в десятки раз количество газов, которое могло обеспечить падение метеорита в Мексиканском заливе. Правда, исследователи не сообщили о том, сопровождались ли извержения базальтов выбросами пепла, который мог бы составить конкуренцию мельчайшим частичкам пыли. Именно они, поднявшись в верхние слои атмосферы после образования кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан, обеспечили наступление «астероидной зимы», погубившей динозавров, по мнению сторонников астероидной теории.
Последний геологический эон разделён на три эры и 12 периодов:
Кайнозой
(65 млн лет)
- Антропоген
- Неоген
- Палеоген
Мезозой
(165 млн лет)
- Меловой
- Юрский
- Триасовый
Палеозой
(340 млн лет)
- Пермский
- Каменноугольный
- Девонский
- Силурийский
- Ордовикский
- Кембрийский
БСЭ
Ранее, основываясь на палеомагнитных данных, исследователи считали, что излияния базальтов плато Декан происходили за 800 тысяч лет до начала палеогена. Более поздние датировки с помощью калий-аргонового метода приблизили время формирования базальтов еще на 500 тысяч лет. Изучение комплекса фораминифер, в отличие от радиодатировок, позволяет установить не абсолютный, а относительный возраст пород. Тем не менее, именно благодаря микроскопическим морским обитателям, исследователи обнаружили, что последствия массового вымирания проявились сразу же после завершения наиболее значимой фазы траппового магматизма в Индии. Как считают авторы исследования, столь четкая датировка гораздо убедительнее тех, которые используют ученые, считающие, что массовое вымирание связано с падением метеорита и образованием кратера Чиксулуб.
Келлер и ее коллега Тьерри Адатт из Нёшательского университета в Швейцарии представили доклад о своих исследованиях на ежегодном собрании Американского геологического сообщества в Денвере.
«Наши результаты подтверждаются целым рядом последних исследований, установивших, что главная фаза образования траппов Декан имела место на границе мела и палеогена или незадолго до нее, — говорит Келлер. — Обширные извержения сопровождались поступлением в атмосферу углекислого газа и диоксида серы в количествах, значительно превышающих те, которые могли сопутствовать образованию кратера Чиксулуб».
«Наши датировки вкупе с результатами наших коллег четко указывают на то, что излияния базальтов, сформировавших плато Декан, являются наиболее вероятной причиной катастрофического вымирания на границе мела и палеогена», — считает геолог.
Траппы плато Декан также позволяют ответить на вопрос о том, почему после массового вымирания огромное количество видов морских организмов восстановилось лишь спустя 300 тысяч лет. Как утверждают исследователи, это связано с формированием верхней серии базальтов. Извержения, окончательно сформировавшие плато, завершились лишь 280 тысяч лет спустя массового вымирания.
Связь массовых вымираний с трапповым магматизмом предполагали и ранее. Так, формирование крупнейшего комплекса траппов в Восточной Сибири совпадает по времени с массовым вымиранием на рубеже пермского и триасового периодов (граница палеозоя и мезозоя).
массового вымирания на границе мела и палеогена.
В конце 70-х годов прошлого века американский геолог Уолтер Альварес обнаружил повышенное содержание иридия в маломощном слое глин на границе мела и палеогена в разрезе глубоководных морских отложений Губбио (Италия). Содержание иридия в земных породах крайне мало (около миллиардной доли по массе). Концентрация иридия глинах, в 30 раз превышающая фоновые значения, позволила Уолтеру Альваресу и его отцу, нобелевскому лауреату Луису Альваресу выдвинуть теорию о падении астероида диаметром от 10 до 14 км, который стал причиной одного из самых массовых вымираний в истории Земли на границе мела и палеогена.
Первоначально «астероидная» теория вызвала недоверие у специалистов, но по мере того, как следы иридиевого заражения обнаруживались во многих частях мира, она завоевывала все большее и большее число поклонников. Их количество значительно увеличилось после того, как нашли подходящее вещественное доказательство импактного воздействия в конце мела – им оказался гигантский погребенный метеоритный кратер на Юкатанском полуострове, получивший название в честь близлежащего мексиканского городка Чиксулуб, что в переводе с языка майя означает «хвост дьявола».
В более ранних работах Келлер показала, что юкатанская катастрофа произошла за 300 тысяч лет до массового вымирания на границе мела и палеогена.
Правда, ей удалось найти более подходящего кандидата на роль «космического убийцы динозавров».
Как считает Келлер, это, скорее всего, был метеорит диаметром 40 км, при падении которого возник ударный кратер Шива. Имя древнего индуистского бога разрушения и обновления кратер получил благодаря индийскому исследователю Шанкару Чаттерджи (Sankar Chatterjee). Гигантская астроблема, следы которой обнаружены на дне Индийского океана к западу от Индии, первоначально достигала размеров 600 на 450 км и насчитывала 12 км в глубину. Чиксулуб со своим «скромным диаметром» в 120 км выглядит на фоне Шивы невинным младенцем. При этом приблизительное совпадение возраста Шивы со временем формирования траппов Декан наводит некоторых исследователей на мысль о том, что падение метеорита послужило спусковым крючком для начала обширных базальтовых излияний в непосредственной близости от кратера.
По данным Келлер, спустя сотню тысяч лет Землю поразил еще один метеорит, значительно менее внушительный. Последствия от его воздействия фиксируются в виде еще одного слоя, обогащенного иридием. При этом необходимо отметить, что Келлер в своих работах считает границей мезозоя и кайнозоя время вымирания мезозойских тропических и субтропических фораминифер, тогда как Международной комиссией по стратиграфии принято решение считать нижней границей палеогена именно иридиевую аномалию.
В дальнейшем Келлер и ее коллеги планируют установить время начала главной фазы вулканизма на плато Декан, изучив подстилающие траппы породы. Предполагается начать бурение траппов в декабре нынешнего — январе следующего года.
