«Затопляющие базальты» появились после того, как лава пробила земную кору

Как воздух выбивает наружу треснувшее стекло в самолете, летящем на большой высоте, так лава 17 млн лет назад пробила земную кору в районе реки Колумбия (США). Установив этот факт, ученые разрешили давний вопрос о том, как образовалось Колумбийское лавовое плато.

Массированные извержения лавы, известные в геофизике как «затопляющие базальты» (flood basalts), многие годы были предметом ожесточенных дебатов. Известный пример таких извержений — это извержение, случившееся в Индии, на плоскогорье Деккан, и оставившее после себя Декканские трапы, мощные слои застывшей лавы толщиной до 600 метров. Траппы также развиты во всей Восточно-Сибирской платформе — в ходе их активности 250 млн лет образовалось огромное количество частиц зольной пыли. Это вызвало «парниковый эффект» и уменьшение количества кислорода в атмосфере, в Мировом океане оказался пепел, в результате чего произошло изменение состава морской воды: после такой катастрофы на Земле осталась существовать только незначительная часть живых организмов, и это событие получило название «массовое пермское вымирание».

Механизм возникновения «затопляющих базальтов» долгое время оставался загадкой. Проблема заключалась в том, что подобные суперкатастрофические извержения происходили не над границами тектонических плит, и поэтому им трудно было найти удовлетворительное объяснение.

Принято было считать, что подобные массированные извержения происходят в результате подъема грибообразной массы расплавленной лавы, идущей от границы между земной корой и магмой и пробивающей себе дорогу наверх сквозь трещины в плите.

Так, например, объяснялось извержение в районе реки Колумбия, случившееся 17 миллионов лет назад: его связывали с Йеллоустоунской трещиной, в наши дни тектонически активной.

Однако эта гипотеза была неудовлетворительной.

Ей противоречило направление трещины, идущей перпендикулярно полосе затопляющих базальтов (Колумбийское лавовое плато), да и геохимический состав лавы в Йеллоустоунской трещине не совпадал с колумбийским.

В последнем номере журнала Nature группа геофизиков из Исследовательского института Скриппса предложила другой сценарий колумбийского извержения.

По их мнению, лава пробила себе дорогу, взламывая тектоническую плиту. Профессор Дэйв Стегман, главный автор гипотезы, сравнивает ситуацию с тем, что мы иногда видим в кинотриллерах: когда в самолете, летящем на большой высоте, воздух выбивает наружу треснувшее стекло из-за того, что давление внутри самолета намного выше давления снаружи.

«Когда плита была вскрыта лавой, это была маленькая щель, но под высоким давлением снизу эта щель стала быстро расширяться», — говорит ученый.

По расчетам исследователей получается, что колумбийское извержение лавы длилось два миллиона лет и создало в исчезнувшей теперь тектонической плите Фараллон разлом длиной порядка 900 км.

Гипотеза, предложенная геофизиками Скриппса, хорошо объясняет колумбийские затопляющие базальты. Расчеты, сделанные ими по новой модели, полностью совпадают с данными сети из 400 сейсмостанций, созданной Национальным научным фондом и покрывающей всю территорию США.

Григорий Колпаков

Источники: