CP v2

Tag: Geologija

  • Mįslingi juodieji deimantai: nauja versija sieja jų kilmę su senoviniu kosminiu smūgiu

    Mįslingi juodieji deimantai: nauja versija sieja jų kilmę su senoviniu kosminiu smūgiu

    Porėti juodieji deimantai, vadinami karbonadais, jau dešimtmečius glumina geologus: jie randami daugiausia Brazilijoje ir Centrinėje Afrikoje, tačiau iki šiol nėra aiškiai nustatyta, kokioje uolienoje jie susiformavo. Skirtingai nei skaidrūs papuošalams šlifuojami deimantai, karbonadas yra tarsi sulipusi daugybės smulkių kristalų masė, persmelkta ertmių ir mineralų priemaišų.

    Naujas tyrimas siūlo scenarijų, pagal kurį karbonadų istoriją galėjo „pajudinti“ senovinis kosminis smūgis, bet patys deimantai, tikėtina, nebuvo tiesiogiai „iškepti“ smūgio metu. Mokslininkai kelia hipotezę, kad susidūrimas galėjo paskatinti labai greitą paviršiuje buvusios anglingos medžiagos grimzdimą į Žemės gelmes, kur mantijoje, esant milžiniškam slėgiui, dalis anglies virsta deimantu.

    Kas išdavė karbonadų paviršių

    Tyrėjai analizavo karbonadus iš Brazilijos Tombador geologinių sluoksnių ir ieškojo požymių, kurie leistų spręsti apie jų kilmę. Viena seniai aptarinėta mįslė buvo stikliškai blizgantis akmenų paviršius, primenantis lydytą meteorito plutą, todėl anksčiau svarstyta, kad jis galėjo susidaryti smūgio metu.

    Vis dėlto mikroskopiniai tyrimai nerodė struktūrų, būdingų smūginiam „šokui“ deimanto gardelėje: kristalai tęsėsi per paviršių be akivaizdžių sukrėtimo pėdsakų. Be to, dalyje mėginių aptiktas plonas anatazo sluoksnis, o lygus blizgus paviršius dengė ir šį mineralą, ir atviras deimanto vietas, kas leidžia manyti, kad paviršiaus „poliravimas“ įvyko vėliau.

    „Stikliškas paviršius turėjo susidaryti po šio mineralo nusėdimo“, – sakė tyrimo bendraautoris Attila Demény.

    Tokį nuoseklumą mokslininkai aiškina skysčių poveikiu: vėlesniais etapais skysčiai galėjo nežymiai tirpdyti ir deimantą, ir dangą, suvienodindami paviršių bei suteikdami jam blizgesį. Tai reikštų, kad išorinis „stiklas“ ne tiek pasakoja apie susidarymą, kiek apie vėlyvesnę karbonado kelionės dalį.

    Anglis iš gyvybės pėdsakų?

    Svarbi tyrimo dalis buvo anglies izotopų santykio matavimai, kurie padeda atskirti galimus anglies šaltinius. Daugelyje tirtų karbonadų izotopinis „parašas“ labiau priminė anglį, būdingą senovinei organinei medžiagai, o viename grūde matytas tarpinis signalas, galintis rodyti mišrią kilmę.

    Kad paviršiaus nuosėdos pasiektų deimantų formavimuisi reikalingas sąlygas, jos turėtų nusileisti į mantiją, o tai realiausia per subdukciją, kai plokštės ir su jomis susijusi medžiaga grimzta gilyn. Tyrėjai pabrėžia greičio svarbą: jei procesas būtų per lėtas, poros ir ertmės turėtų „užsitraukti“, tačiau karbonaduose jų išlikę itin daug.

    „Vienintelis kelias yra subdukcija, ir ji turėjo būti labai greita, kitaip deimantuose esančios poros būtų išnykusios“, – sakė Attila Demény.

    Kelionė į mantiją ir atgal

    Pagal siūlomą modelį, smūgis jaunai Žemei galėjo sukelti geodinaminį „stumtelėjimą“, padėjusį organinėmis medžiagomis praturtintiems sluoksniams greitai patekti į gelmes. Mantijoje anglis galėjo kristalizuotis į deimantą, o vėliau magmos judėjimas ir tektoniniai procesai iškėlė fragmentus arčiau paviršiaus, kur jie buvo ardomi, pernešami ir galiausiai nusėdo nuogulose.

    Vėliau į poras galėjo patekti kiti mineralai, o skysčių cirkuliacija galėjo pakeisti akmenų išorę ir suteikti jai būdingą blizgesį. Mokslininkų teigimu, toks scenarijus vienu metu paaiškintų kelis keistus bruožus: porėtumą, trupintą struktūrą, mineralų „lopus“ ir izotopinius anglies signalus.

    Vis dėlto autoriai akcentuoja, kad tai tebėra hipotezė: kol kas neįvardytas konkretus smūgis, kurį būtų galima tvirtai susieti su karbonadų atsiradimu, taip pat dar nerasta tokios mineralinės inkliuzijos, kuri neabejotinai parodytų, jog plutos medžiaga pateko į mantiją iki deimantų susiformavimo. Aiškiau nustatyta tik tai, kad anatazo danga atsirado anksčiau nei stikliškas paviršius, o pastarasis greičiausiai susiformavo vėlyvame etape dėl skysčių poveikio.

  • Mįslė Didžiajame kanjone: uolos atskleidė, kad prieš 1,25 mlrd. metų para truko tik 19 valandų

    Mįslė Didžiajame kanjone: uolos atskleidė, kad prieš 1,25 mlrd. metų para truko tik 19 valandų

    Didžiojo kanjono uolienose mokslininkai aptiko itin seną geologinį įrašą, leidžiantį atkurti, kaip prieš maždaug 1,25 milijardo metų kito Žemės sukimasis ir Mėnulio įtaka klimatui. Tyrimas rodo, kad tuo metu para galėjo trukti apie 19 valandų, o šį skaičių padėjo išvesti pasikartojantys nuogulų sluoksniai.

    Kalbama apie Hakatai skalūnų sluoksnius, susiformavusius senovinės Laurencijos žemyne, kai prie vidaus jūros plytėję dumblėti seklumai periodiškai džiūdavo. Tokia aplinka, panaši į šiandienines druskingas lygumas ar išdžiūstančius ežerų duburius, paliko ritmingai besikartojančių karbonatingų ir dumblingų sluoksnių sekas.

    Šios sekos, kaip teigiama, atspindi vadinamuosius Milankovičiaus ciklus, kai dėl Žemės orbitos formos, ašies posvyrio ir precesijos kinta Saulės spinduliuotės pasiskirstymas. Ilguose laiko tarpuose prie šių ciklų prisideda ir tai, kad Mėnulis pamažu tolsta nuo Žemės, keisdamas potvynių sukeltą sukimosi lėtėjimą.

    Tyrėjai pabrėžia, kad vien astronominių modelių atsukti atgal daugiau nei milijardą metų neužtenka, nes Žemės orbitos dinamika tokiuose horizontuose tampa chaotiška. Dėl to itin vertingi tampa geologiniai duomenys, kurie išsaugo klimato ritmus ir padeda „pririšti“ skaičiavimus prie realių Žemės istorijos ženklų.

    Analizuodami Hakatai skalūnų spalvotus ir keliuose masteliuose pasikartojančius raštus, mokslininkai juos palygino skirtingose kanjono vietose. Panašūs sluoksniavimosi motyvai aptikti daugiau nei 60 kilometrų atstumu, todėl daroma išvada, kad tai greičiau regioninio ar net platesnio masto klimato signalas, o ne vietinės nuogulų kaupimosi sąlygos.

    Pasak darbo autorių, vienas iš signalų, siejamų su Žemės ašies posvyrio kaita, pasirodė esantis tarsi „padalytas“ į dvi dalis. Tai gali reikšti, kad per labai seną laikotarpį keitėsi arba klimato sistemos reakcija į orbitinę prievartą, arba pačios Saulės sistemos dinamikos detalės.

    Įvertinę šį netipinį signalą, tyrėjai apskaičiavo precesijos periodo trukmę apie 15 730 metų. Iš šio rezultato buvo gautas ir Mėnulio atstumo įvertis, o kartu išplaukė išvada apie trumpesnę parą – maždaug 19 valandų.

    Gauti skaičiavimai, kaip nurodoma publikacijoje, dera su kitais Žemės ir Mėnulio sistemos raidos modeliais, taikomais panašiam laikotarpiui. Taip pat nepastebėta požymių hipotezei, kad Mezoproterozojuje paros ilgėjimas galėjo būti laikinai „sustojęs“ ties maždaug 19,5–21 valanda.

    Mokslininkai pabrėžia, kad tokie sluoksniai yra daugiau nei senovinio kraštovaizdžio nuotrauka: jie gali fiksuoti ir dangaus mechanikos „ritmą“, kuris veikė klimatą. Didžiojo kanjono atodangos šiuo požiūriu tampa reta galimybe vienoje vietoje perskaityti itin gilios praeities Žemės ir Mėnulio istoriją.

  • Po Antarktidos ledu – Himalajų dydžio kalnų pėdsakai? Mokslininkai sieja su gyvybės sprogimu

    Po Antarktidos ledu – Himalajų dydžio kalnų pėdsakai? Mokslininkai sieja su gyvybės sprogimu

    Antarktida dažniausiai įsivaizduojama kaip ledu sukaustytas žemynas, tačiau po storu ledo skydu gali slypėti gerokai dramatiškesnė istorija. Naujas tyrimas rodo, kad po Antarktidos ledu gali būti užkastos senovinių kalnų grandinių „šaknys“, kadaise prilygusios šiandienos Himalajams.

    Mokslininkų teigimu, šie milžiniški kalnai galėjo prisidėti prie sąlygų, kurios vėliau leido suklestėti sudėtingai gyvybei vandenynuose. Idėja paremta ne tiesioginiais gręžiniais, o itin patvarių mineralų, cirkonų, analize.

    Kas išdavė senovinius superkalnus

    Cirkonai yra itin atsparūs kristalai, išsaugantys uolienų „parašą“ net tada, kai pačios uolienos seniai suirusios. Jų cheminė sudėtis ir urano bei švino izotopų santykiai leidžia datuoti, kada ir kokiomis sąlygomis susiformavo uolienos, iš kurių šie grūdeliai kilo.

    Kadangi daugiau nei 99,5 proc. Antarktidos dengia ledas, tiesiogiai tirti žemyno geologiją sunku. Todėl tyrėjai rėmėsi cirkonais, kurie iš Antarktidos buvo pernešti į vandenynų nuosėdas, ir sujungė 1 712 naujai ištirtų grūdelių duomenis su ankstesniais Antarktidos cirkonų tyrimais.

    Analizė atskleidė ypač ryškų amžiaus „piką“ laikotarpiu maždaug prieš 650–450 milijonų metų, kai formavosi superžemynas Gondvana. Įtraukus Antarktidos duomenis į pasaulinę duomenų bazę, Gondvanos kalnodaros signalas tapo vienu didžiausių tokio tipo pėdsakų visame rinkinyje.

    Nuo kalnų erozijos iki deguonies

    Vienas svarbiausių tyrimo akcentų – dalis cirkonų rodo susidarymą sąlygomis, būdingomis itin aukštų kalnų giluminėms „šaknims“, kur uolienas veikia didžiulis slėgis. Tai sustiprina hipotezę, kad susidūrus dabartinės Antarktidos, Indijos, Australijos ir Kalahario kratonų masyvams galėjo iškilti Himalajų masto kalnų juostos.

    Tokie kalnai kyla ne vien tam, kad vėliau būtų nušlifuoti erozijos. Ardant kalnams, į aplinkinius vandenynus patenka didžiuliai kiekiai nuosėdų ir cheminių elementų, ypač fosforo ir geležies, kurie skatina pirminę produkciją – dumblių ir cianobakterijų augimą.

    Didesnė pirminė produkcija reiškia daugiau organinės medžiagos ir daugiau fotosintezės metu pagaminamo deguonies. Tačiau vien gamybos nepakanka: kad deguonies lygis atmosferoje augtų, dalis organinės anglies turi būti greitai palaidota nuosėdose, kitaip ji suyra ir deguonis vėl „sunaudojamas“ cheminėse reakcijose.

    Tyrėjai teigia, kad Gondvanos kalnų erozija galėjo sukurti būtent tokį mechanizmą: didžiuliai nuosėdų srautai greitai užklojo organine anglimi ir sulfidu turtingas nuogulas, padėdami ilgesniam laikui „užrakinti“ anglį ir taip palengvindami deguonies kaupimąsi.

    Ar tai paaiškina gyvūnų įvairovės šuolį?

    Mokslininkai pabrėžia, kad nenori tiesiogiai teigti, jog Antarktidos superkalnai sukėlė kambro sprogimą – laikotarpį, kai ankstyvajame paleozojuje sparčiai išaugo gyvūnų įvairovė. Greičiau kalbama apie palankias aplinkos sąlygas: daugiau maisto jūrų ekosistemose, daugiau deguonies ir daugiau cheminių „statybinių blokų“, reikalingų, pavyzdžiui, mineralizuotiems skeletams.

    Vis dėlto lieka neapibrėžtumų. Tyrėjai pripažįsta, kad atmosferos deguonies kilimo laikas ir mastas nėra pakankamai tiksliai rekonstruoti, o jų skaičiavimai patys savaime dar neįrodo priežastinio ryšio.

    Taip pat minimi ir ankstesni, maždaug prieš 800 milijonų metų fiksuojami deguonies chemijos pokyčiai, kurių šis modelis iki galo nepaaiškina. Nepaisant to, nauji cirkonų duomenys sustiprina bendrą scenarijų: žemynams susidūrus kyla kalnai, jie ardomi, maistinės medžiagos užlieja vandenynus, o nuosėdos padeda palaidoti anglį – ir po ilgo geologinio „grandininio“ proceso gyvybei atsiveria naujos galimybės.

    Jei po Antarktidos ledu iš tiesų slypi senųjų kalnų „šaknys“ ir dalis milžiniškų nuosėdinių kūnų, ateities tyrimai – nuo geofizinių matavimų iki kryptingesnių gręžinių – galėtų pateikti dar tvirtesnių įrodymų. Kol kas cirkonai primena, kad net ledo tyloje gali būti užkoduota istorija, pakeitusi visos planetos biologinę raidą.

    Tyrimas publikuotas mokslo žurnale „Earth and Planetary Science Letters“.

  • Mokslininkai įspėja: Afrika skyla greičiau nei manyta – taip gimsta naujas vandenynas

    Mokslininkai įspėja: Afrika skyla greičiau nei manyta – taip gimsta naujas vandenynas

    Afrika pamažu skyla į dvi dalis

    Rytų Afrikos riftų sistema – vienas ryškiausių pasaulyje pavyzdžių, kaip žemynas ima skilti, o tolimoje ateityje toje vietoje gali susiformuoti naujas vandenynas. Naujausi tyrimai rodo, kad kai kuriose zonose šis procesas pažengęs labiau, nei manyta anksčiau.

    Geologiniu masteliu pokyčiai vyksta greitai, nors žmonėms jie atrodo beveik nepastebimi. Mokslininkai pabrėžia, kad kalbama vis tiek apie milijonus metų, tačiau tektonikos požiūriu tai laikoma palyginti trumpu laikotarpiu.

    Turkanos riftas pasiekė kritinę stadiją

    Tyrėjai daugiausia dėmesio skyrė Turkanos riftui, kuris driekiasi per Keniją ir Etiopiją. Analizuojant ankstesnių seismologinių matavimų duomenis apskaičiuota, kad rifo centre Žemės pluta kai kur suplonėjusi iki maždaug 13 kilometrų.

    Palyginimui, rifo pakraščiuose plutos storis gali viršyti 35 kilometrus. Kai pluta riftų zonoje suplonėja iki maždaug 15 kilometrų ar mažiau, prasideda vadinamoji kaklelio formavimosi stadija, kuri rodo, kad skilimas tampa praktiškai nebeišvengiamas.

    „Nustatėme, kad šiame regione riftų raida pažengusi labiau, o pluta plonesnė, nei buvo pripažįstama iki šiol“, – sakė Kolumbijos universiteto geologas Christianas Rowanas.

    Kaip gimsta naujas vandenynas

    Tektoninė logika paprasta: ten, kur plokštės susiduria, kyla kalnai, o ten, kur jos tolsta viena nuo kitos, ilgainiui gimsta vandenynai. Afrika šiuo metu skeldėja į dvi pagrindines dalis: vakaruose dominuojančią Nubijos plokštę ir rytuose esančią Somalio plokštę.

    Jei pluta ir toliau plonės, riftas pereis į kitą etapą, kai iš gelmių kylanti magma ims formuoti naują dugną. Vėliau, atsivėrus pakankamai giliai ir plačiai įdubai, vanduo iš Indijos vandenyno gali pradėti veržtis į naujai susiformavusį baseiną.

    Panašūs procesai jau stebimi Afaro įduboje šiaurės rytų Afrikoje, netoli Raudonosios jūros. Ši teritorija dažnai minima kaip vieta, kur kontinentinis skilimas pereina į vandenyninės plutos formavimosi stadiją.

    Ryšys su žmonijos ištakomis

    Turkanos regionas garsėja itin turtingais ankstyvųjų homininų fosilijų radiniais, todėl jo geologinė raida domina ne tik tektonikos, bet ir paleoantropologijos tyrėjus. Mokslininkai kelia versiją, kad išskirtinis fosilijų gausumas gali būti susijęs ne vien su tuo, jog vietovė buvo ypatingai svarbi žmogaus evoliucijai, bet ir su palankiomis išlikimo sąlygomis.

    Skaičiuojama, kad Turkanos riftas į dabartinę plutos plonėjimo stadiją galėjo pereiti maždaug prieš 4 milijonus metų po ilgesnio vulkaninio aktyvumo laikotarpio. Toks laikas sutampa su kai kuriais ankstyviausiais homininų radiniais regione ir leidžia manyti, kad tektoniniai pokyčiai galėjo paskatinti intensyvesnį nuosėdų kaupimąsi.

    Spartesnė sedimentacija didina tikimybę, kad gyvūnų ir augalų liekanos bus greitai užklojamos ir geriau išsilaikys. Dėl to Turkanos riftas šiandien laikomas viena svarbiausių vietų, leidžiančių atkurti ilgą Rytų Afrikos ekosistemų ir ankstyvųjų žmonių giminaičių istoriją.

    Tyrimas publikuotas žurnale Nature Communications, o autoriai pabrėžia, kad ateities darbai turėtų tiksliau įvertinti, kaip tektonikos kaita veikė nuosėdų kaupimąsi ir fosilijų išlikimą skirtingais laikotarpiais.

  • Po Italija vyksta keistas lūžis: geologai paaiškino, kodėl Apeninai vienu metu kyla ir smunka

    Po Italija vyksta keistas lūžis: geologai paaiškino, kodėl Apeninai vienu metu kyla ir smunka

    Apeninai driekiasi maždaug 1 200 kilometrų per visą Italijos pusiasalį, tačiau geologams ilgai kėlė galvosūkį, kodėl šioje zonoje vienu metu fiksuojami, atrodytų, vienas kitam prieštaraujantys procesai. Vienur žemės pluta tempiama, kitur spaudžiama, o dalis teritorijų kyla, kai gretimi plotai sėda.

    Ne mažiau mįslingi ir žemės drebėjimai: skirtingose Apeninų pusėse jų mechanizmai rodo nevienodą deformaciją. Tai reiškia, kad tame pačiame kalnų sistemos regione veikia skirtingos jėgos, kurios paprastai siejamos su skirtingais tektoniniais režimais.

    Naujas raktas į Apeninų mįslę

    Florencijos universiteto geologų grupė, vadovaujama Stefano Tavanio, siūlo paaiškinimą, siejamą su procesu, vadinamu delaminacija. Tai laipsniškas tankios apatinės plutos dalies ir su ja susijusios litosferos atsiskyrimas, kai atskilusi medžiaga ima grimzti gilyn Žemės mantijos kryptimi.

    Mokslininkai pabrėžia, kad šis procesas nevyksta vienu metu po visais Apeninais. Jis slenka tarsi frontas, o zona, kur prasideda atsiskyrimas, apibūdinama kaip delaminacijos vyrių sritis, kur apatiniai sluoksniai pradeda skirtis nuo viršuje esančios plutos.

    Ką parodė GPS, palydovai ir seisminiai duomenys

    Tyrėjai rėmėsi kelių tipų duomenimis: GPS matavimais, palydoviniais stebėjimais bei žemės drebėjimų įrašais. Taip pat lygino rezultatus su informacija apie ribą tarp plutos ir mantijos, vadinamą Mohorovičičiaus neįtaisa, arba Moho.

    Analizė parodė per daugiau nei 500 kilometrų besitęsiančią struktūrą po Apeninais, kur Moho riba Tirėnų jūros pusėje persidengia su riba Adrijos pusėje. Tokia geometrija, mokslininkų vertinimu, gali būti pėdsakas vietos, kur tankesnė apatinė pluta atsiskiria ir grimzta į gilesnius Žemės sluoksnius.

    Plutos judesių duomenys papildo šį vaizdą. GPS rodo, kad Apeninų vidinėje dalyje vyksta tempimas, siekiantis apie 4 milimetrus per metus, o išoriniame pakraštyje tuo pat metu matomas maždaug 2 milimetrų per metus trumpėjimas.

    Toks derinys mokslininkų apibūdinamas kaip akordeono judesys: kalnų sistemos vidus tarsi plečiasi, o priekinė dalis dar patiria suspaudimą. Būtent delaminacija, jų teigimu, gali sukurti sąlygas vienu metu vykti abiem deformacijos tipams.

    Kodėl vienur kyla, o kitur sėda?

    Kai delaminacijos frontas slenka po kalnynu, sunkesni apatiniai sluoksniai, kurie anksčiau „spaudė“ plutą, pradeda nykti, nes atsiskiria ir grimzta. Juos gali pakeisti lengvesnė mantijos medžiaga, todėl pluta viršuje linkusi kilti ir lengviau temptis.

    Tačiau prieš slenkantį frontą dalis plutos vis dar lieka susieta su gilyn grimztančiomis struktūromis, todėl ji gali būti traukiama žemyn ir patirti suspaudimą. Tai paaiškina, kodėl gretimuose regionuose fiksuojami priešingi vertikalūs ir horizontalūs judesiai.

    Mokslininkai taip pat šį modelį sieja su ilgesne regiono raida, kai Apeninų formavimą milijonus metų veikė plokščių sąveika ir gilyn smengančios plokštės traukimasis. Tai prisidėjo prie plutos tempimo vakarinėje pusėje ir Tirėnų jūros baseino raidos, o vėlesniais laikais delaminacija galėjo tapti trūkstamu paaiškinimu, kodėl deformacijos tęsėsi ir po ankstesnių etapų.

    Tyrimo autoriai pabrėžia, kad pateiktas scenarijus dar nėra galutinis atsakymas į visus klausimus apie giliąją Italijos sandarą. Norint tiksliau atkurti, kaip sąveikauja pluta ir mantija, reikės detalesnių skaitinių modelių ir papildomų geofizinių duomenų.

  • Ukrainoje – per 100 purvo ugnikalnių: geologai paaiškina, kas gali suaktyvinti šiuos židinius

    Ukrainoje suskaičiuojama daugiau kaip 100 purvo ugnikalnių, įskaitant ir šiandien pasireiškiančius, ir jau nurimusius, tačiau moksliškai jie nėra tikrieji ugnikalniai. Geologai pabrėžia, kad purvo ugnikalnių išmetimai siejami ne su magma, o su nuosėdinėse storymėse susikaupusių dujų, vandens ir smulkiagrūdžių uolienų slėgiu.

    Tikru ugnikalniu laikomas darinys, kuris dabartyje ar praeityje išsiveržė lava ar kitais magmos produktais, todėl pagrindinis kriterijus yra ryšys su magminiais procesais. Purvo ugnikalniai gali atrodyti panašiai į kūginius kalnelius, tačiau jų „išsiveržimus“ sukelia visai kitos priežastys.

    Ukrainoje aptinkama užgesusių, labai seniai aktyvių ugnikalnių, kurių veikla baigėsi gerokai iki žmogaus pasirodymo. Jauniausi užgesę vulkaniniai dariniai siejami su Užkarpatės Vulkaniniu kalnagūbriu, besidriekiančiu maždaug 100 kilometrų ruože tarp Užhorodo ir Chusto.

    Kryme geriausiai žinomas Karadago masyvas, susiformavęs dar juros laikotarpiu, o kai kurie itin seni vulkanizmo pėdsakai siejami su Ukrainos skydu. Tokiose vietovėse paties „vulkano kūno“ dažnai nebematyti, tačiau apie seną magminę istoriją liudija išlikusios vulkaninės kilmės uolienos.

    Daugiausia aktyvių purvo ugnikalnių tradiciškai minima Kerčės pusiasalyje ir gretimuose regionuose aplink Kerčės sąsiaurį. Šie dariniai gali būti ir sausumoje, ir po vandeniu, o galingesni išmetimai kartais iškelia tiek medžiagos, kad jūroje trumpam susiformuoja salelės.

    Purvo ugnikalniams būtina stora plastiškų, dažniausiai molingų nuosėdinių uolienų storymė, kurioje yra vandens ir dujų. Dujoms ir skysčiams kaupiantis, slėgis didėja, o per silpnesnes žemės plutos zonas mišinys prasiveržia į paviršių, išmesdamas purvą, vandenį, dujas ir uolienų fragmentus.

    Geologai atkreipia dėmesį, kad purvo ugnikalnių zonos dažnai sutampa su naftos ir dujų regionais, todėl pats reiškinys kartais vertinamas kaip vienas iš požymių, rodančių angliavandenilių kaupinių tikimybę. Aktyvesni epizodai gali būti susiję ir su seisminiais impulsais, kai net tolimi žemės drebėjimai sujudina gilesnius sluoksnius ir padidina išmetimų tikimybę.

    Geologų vertinimu, teoriškai net ir užgesusios vulkaninės sistemos kada nors galėtų suaktyvėti, tačiau tam reikėtų labai didelių pokyčių giliai Žemės gelmėse. Tokius scenarijus lemtų tektoninių plokščių judėjimas ir procesai, vykstantys dešimčių kilometrų gylyje, todėl praktiniu požiūriu tai laikoma itin menkai tikėtina artimoje ateityje.

    Tuo pačiu užgesusių ugnikalnių uolienos išlieka svarbus „archyvas“, leidžiantis atkurti regiono geologinę praeitį. Skirtingi sukietėjusios lavos ir vulkaninių uolienų sluoksniai padeda mokslininkams spręsti apie senovinius išsiveržimus, aplinkos sąlygas, o kai kuriais atvejais net apie tai, kur kadaise buvo jūros baseinai ir kaip keitėsi klimatas.

    „Purvo ugnikalnio“ terminas yra vartojamas moksle, tačiau jis dažnai klaidina, nes tai nėra magminis vulkanizmas, o slėgio sukelti procesai nuosėdinėse uolienose, – aiškina geologai.

  • Mičigano ežero dugne aptiko apie 40 milžiniškų kraterių: mokslininkai dar nežino, kas juos sukūrė

    Mičigano ežero dugne aptiko apie 40 milžiniškų kraterių: mokslininkai dar nežino, kas juos sukūrė

    Mičigano ežero dugne, saugomoje Wisconsin Shipwreck Coast National Marine Sanctuary teritorijoje, tyrėjai patvirtino aptikę apie 40 beveik taisyklingos formos didelių įdubų. Jos nustatytos atliekant dugno kartografavimą sonaru, o vėliau struktūros apžiūrėtos ir iš arti pasitelkus nuotoliniu būdu valdomą povandeninį robotą.

    Neįprasti apskriti kontūrai fiksuoti maždaug 150 metrų gylyje, o atskirų darinių mastas stebina: kai kurios įdubos siekia apie 6–12 metrų gylį, o jų skersmuo dažniausiai vertinamas nuo maždaug 150 iki 300 metrų. Tyrėjai pabrėžia, kad tai gali būti tik dalis viso komplekso, nes tolesni matavimai gali atskleisti ir daugiau panašių struktūrų.

    Ypač išskirtina tai, kad krateriai išsidėstę ne pavieniui: jie sudaro sankaupą ir tarsi grandinę, besitęsiančią nuo Sheboygan apylinkių link Port Washington. Tokia geometrija mokslininkams leidžia svarstyti kelis susidarymo scenarijus, tačiau vieno atsakymo kol kas nėra.

    Populiariausia versija: karstiniai įgriuvimai

    Viena realiausių hipotezių sieja šiuos darinius su karstiniais procesais. Mičigano ežero regione dalis pagrindo sudaryta iš karbonatinių uolienų, kurios ilgainiui gali tirpti, formuodamos požemines ertmes, o virš jų esantys nuogulų sluoksniai vėliau įgriūva.

    Panašūs kraterius primenantys dariniai anksčiau buvo aptikti ir gretimo Hurono ežero dugne, kur jie siejami būtent su karstu. Dėl šios priežasties dalis specialistų mano, kad Mičigano ežere gali veikti analogiškas mechanizmas, nors tiksli schema dar tikslinama.

    Kitos hipotezės: skysčių judėjimas ir dujų išsiskyrimas

    Vis dėlto ne visi tyrėjai linkę šias įdubas iškart vadinti tipiniais karstiniais lejais. Aptariamos ir alternatyvos, pavyzdžiui, dugno nuogulų sluoksniuose vykstantis vandens judėjimas arba iš nuosėdų išsiskiriančios dujos, galinčios suformuoti įgriuvimus ar išplovimo struktūras.

    Kol kas apžiūrų metu nepastebėta akivaizdžių vandens veržimosi požymių iš pačių įdubų, todėl aktyvios požeminio vandens cirkuliacijos versija nėra patvirtinta. Mokslininkai pabrėžia, kad galutinei išvadai reikia detalesnių geologinių tyrimų, įskaitant dugno sandaros ir gilesnių sluoksnių analizę.

    Krateriai nėra „tušti“

    Povandeninio roboto įrašuose matyti, kad šios vietos nėra sterilios: fiksuotos mažos žuvys, gėlavandenės krevetės ir invaziniai moliuskai. Tai rodo, kad net ir neįprastos dugno struktūros gali tapti mikrobuveinėmis, kurios pritraukia įvairius organizmus.

    Tyrimai tęsiami, o iki galutinio atsakymo šie dariniai dažniau vadinami neutraliai – krateriais, neįtvirtinant vienos kilmės versijos. Mokslininkai tikisi, kad papildomi sonarų žemėlapiai, geologiniai mėginiai ir išsamesnės apžiūros padės suprasti, kas iš tiesų suformavo šias įspūdingas įdubas.

  • Po Anglija slėpėsi milžinas: mokslininkai atsekė senovinį supervulkaną iš gręžinių

    Po Anglija slėpėsi milžinas: mokslininkai atsekė senovinį supervulkaną iš gręžinių

    Mokslininkai nustatė, kad po dalimi Anglijos slypi itin senos, kadaise milžiniškos vulkaninės sistemos pėdsakai. Ji galėjo būti aktyvi maždaug prieš 454 milijonus metų, ordoviko laikotarpiu, gerokai anksčiau nei Žemėje pasirodė dinozaurai.

    Tyrėjų išvados remiasi ne naujais gręžiniais, o kelių dešimtmečių senumo gręžinių branduolių mėginiais. Uolienos buvo paimtos iš dviejų vietovių, nutolusių apie 65 kilometrus viena nuo kitos, Norfolk ir Linkolnšyre.

    Įkalčiai slypėjo cirkonuose

    Lemiamu įrodymu tapo mikroskopiniai cirkono kristalai, randami magminėse uolienose. Geologams jie ypač vertingi, nes cirkonuose esantis uranas laikui bėgant prognozuojamai skyla į šviną, todėl pagal urano ir švino santykį galima tiksliai datuoti kristalo susidarymą.

    Šiuo atveju cirkonų amžius sutapo su šiaurės Europoje žinomu vulkaninių pelenų sluoksniu, vadinamu Kinnekulle tefra. Jos pėdsakų aptinkama plačioje teritorijoje, įskaitant Skandinaviją ir Baltijos jūros regioną, tad daroma prielaida, kad pelenų debesis galėjo nukeliauti šimtus kilometrų.

    Kokia galėjo būti erupcija?

    Pasak tyrėjų, anuometinė erupcija galėjo prilygti pačioms galingiausioms, vadinamoms ultraplininėms, kai pelenų ir dujų kolonos pasiekia stratosferą. Tokie išsiveržimai gali tęstis nuo kelių dienų iki kelių savaičių ir sukelti piroklastinius srautus, sudarytus iš įkaitusių dujų, pelenų ir uolienų fragmentų.

    Svarbu ir tai, kad prieš šimtus milijonų metų Žemės žemynų padėtis buvo visiškai kitokia: teritorija, kuri vėliau tapo Anglija, buvo kitose platumose ir šalia tuometinių jūrų baseinų. Tai galėjo palengvinti pelenų pernašą į šiaurę, kur jų pėdsakai išliko nuosėdinėse storymėse.

    Ar tai tikrai supervulkanas?

    Ne visi specialistai skuba vartoti terminą supervulkanas, nes tokiam apibrėžimui paprastai reikia aiškių kriterijų ir pakankamai duomenų apie išmesto medžiagos kiekį. Šiuo atveju problema ta, kad per šimtus milijonų metų uolienas stipriai paveikė erozija, jos buvo užklotos nuosėdomis ir deformuotos tektoninių procesų.

    Dėl to šiandien Norfolk ir Linkolnšyro kraštovaizdyje nematyti nei kraterio, nei vulkaninės kalvos, kuri išduotų tokį praeities mastą. Vis dėlto ekspertai pabrėžia, kad jokios dabartinės grėsmės nėra: ši sistema nebeaktyvi ne tūkstančius, o šimtus milijonų metų.

  • Lenkija prieš 100 mln. metų: kur šiandien miestai, tada tyvuliavo jūros ir vaikščiojo dinozaurai

    Lenkija prieš 100 mln. metų: kur šiandien miestai, tada tyvuliavo jūros ir vaikščiojo dinozaurai

    Šiandien Lenkijos kontūrai žemėlapyje atrodo savaime suprantami, tačiau geologiniu masteliu tai tik akimirka. Prieš dešimtis ir šimtus milijonų metų dabartinės upės, kalnai ir pakrantės buvo visai kitokie, o didelę teritorijos dalį periodiškai dengė seklios jūros.

    Žemės pluta šioje Europos dalyje nuolat kito dėl tektoninių judesių ir pasaulinio jūros lygio svyravimų. Dėl vadinamųjų transgresijų jūra įsiverždavo į žemyną, o regresijų metu traukdavosi, palikdama upių, deltų, pelkių ar net dykumų formuotus nuogulų sluoksnius.

    Šventojo Kryžiaus kalnų užrašai

    Vienu ryškiausių praeities liudytojų laikomi Šventojo Kryžiaus kalnai, kurių uolienose išlikę skirtingų epochų „įrašai“. Triaso laikotarpiu, maždaug prieš 240 milijonų metų, čia vyravo sausumos aplinkos, kur upės tekėjo per plačias lygumas, o vėjai vietomis supustė kopas.

    Vėliau į regioną sugrįžo jūra, o sekliose jos vandenyse gyveno moliuskai, brachiopodai ir kiti bestuburiai. Pasikeitus sąlygoms, jūra vėl traukėsi, todėl viename regione persidengė ir sausumos, ir jūrinės kilmės nuogulos.

    Ar Lenkijoje buvo dinozaurų?

    Juros laikotarpiu ši teritorija tapo dar įvairesnė: čia egzistavo upės, ežerai, pelkės, deltos ir pakrančių zonos. Tokiose aplinkose susidarė sąlygos išlikti ne tik kaulams, bet ir pėdsakams, kurie vėliau sukietėjo ir išsilaikė milijonus metų.

    Tyrimai rodo, kad regione palikta įvairių dinozaurų grupių pėdsakų, įskaitant plėšriuosius dvikojus teropodus ir didžiuosius zauropodus. Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad pėdsakų interpretacija reikalauja atsargumo, nes vien keli įspaudai gali būti lengvai pervertinti.

    Prieš 100 mln. metų čia buvo jūra

    Maždaug prieš 100 milijonų metų pasaulis buvo gerokai šiltesnis nei dabar, o jūros lygis buvo aukštesnis, todėl seklios jūros užliejo dideles žemynų dalis. Tai palietė ir dabartinės Lenkijos teritoriją, tačiau užliejimas nebuvo vienodas: jūriniai baseinai plėtėsi ir traukėsi, sudarydami salų bei sausumos lopinėlių mozaiką.

    Tokiose jūrose gyveno amonitai, belemnitai, dvigeldžiai moliuskai, jūrų ežiai ir kiti bestuburiai, taip pat žuvys, rykliai ir rajos. Aptinkami ir didžiųjų jūrinių roplių pėdsakai bei liekanos, tarp jų pleziozaurai, kurie tuo metu buvo vieni dominuojančių plėšrūnų.

    Ypač įdomūs radiniai siejami su vietovėmis prie Vyslos, kur uolienose išlikę jūrinio pasaulio fragmentai, įskaitant žuvų, ryklių ir rajų fosilijas. Tokie sluoksniai primena, kad dabartinis sausumos peizažas dažnai nieko nepasako apie tai, jog kadaise čia buvo jūros dugnas.

    Svarbu suprasti ir tai, kad šiandieninis Baltijos jūros baseinas geologiškai yra labai jaunas ir pradėjo formuotis tik per paskutines ledynmečio fazes prieš keliolika tūkstančių metų. Lygiai taip pat dabartinės Karpatų kalnų struktūros susijusios su vėlesniais tektoniniais procesais, todėl prieš 100 milijonų metų nei Baltijos, nei šių kalnų dabartine forma dar nebuvo.

    Vėlyvojoje kreidoje, maždaug prieš 70 milijonų metų, Vidurio Europa priminė archipelagą: šalia seklių jūrų driekėsi salos ir didesni sausumos plotai, kuriais galėjo klajoti dinozaurai. Maždaug prieš 66 milijonus metų įvykęs masinis išnykimas nutraukė jų istoriją, tačiau regiono geologinė raida tęsėsi.

    Vėlesniais laikotarpiais tektoniniai judesiai keitė baseinus ir kėlė kalnus, o ledynmečiai daug kartų pertvarkė šiaurinės ir centrinės Europos reljefą. Būtent ledynai didžiąja dalimi suformavo šiaurinės Lenkijos kraštovaizdį, palikdami morenas, smėlio ir žvyro klodus bei riedulius.

    Šiandienos kraštovaizdis yra ilgos kaitos rezultatas: jūros ateidavo ir pasitraukdavo, sausuma skeldėjo, kilo ir dilo, o gyvybė keitėsi nuo jūrinių bestuburių iki dinozaurų dominavimo. Geologiniai procesai vyksta ir dabar, tik jų mastelis toks, kad kasdienybėje jų beveik nepastebime.

  • Kinijoje aptiktas itin grynas natūralus vandenilis: tyrėjai aiškinasi, ar tai naujas energijos šaltinis

    Rekordinis radinys prie Čengdu

    Kinijos Sičuano baseine, į pietus nuo Čengdu, mokslininkai identifikavo ypač gryną natūralų vandenilį. Iš gręžinių paimtuose mėginiuose vandenilio koncentracija siekė 97,33–98,24 proc., o azoto ir metano aptikta tik pėdsakais.

    Toks grynumas laikomas išskirtiniu, nes natūralūs vandenilio srautai dažnai būna „praskiesti“ kitomis dujomis. Tyrėjų teigimu, rezultatas yra vienas aukščiausių, apie kuriuos viešai skelbta pastaraisiais metais, ir išsiskiria Kinijos kontekste.

    Iš kur atsirado natūralus vandenilis?

    Pradiniame etape aptiktos dujos buvo neaiškios kilmės, tačiau laboratoriniai tyrimai parodė, kad tai beveik vien vandenilis. Cheminė ir izotopinė analizė leido atmesti įprastus organinės kilmės scenarijus, siejamus su organinių medžiagų irimu.

    Labiausiai tikėtina versija – vandenilis susidarė giliai Žemės plutoje vykstančiuose neorganiniuose procesuose. Tarp galimų šaltinių minimi serpentinizuotas peridotitas ir Permo periodo porfyrai, kuriuose tam tikromis sąlygomis gali vykti reakcijos, išskiriančios vandenilį.

    Taip pat svarstoma, kad dujos greitai migravo į paviršių regioniniais lūžiais. Greita migracija galėjo sumažinti reakcijų tikimybę, kurios paprastai keičia dujų sudėtį, todėl vandenilis išliko neįprastai grynas.

    Kodėl tai svarbu energetikai?

    Natūralus vandenilis vis dažniau aptariamas kaip potencialus energijos išteklius, galintis papildyti vandenilio ekonomiką, ypač ten, kur dujos susidaro ir kaupiasi natūraliai. Skirtingai nuo pramoninio vandenilio gamybos, toks šaltinis teoriškai galėtų mažinti energijos sąnaudas ir emisijas, jei gavyba būtų įmanoma saugiai ir ekonomiškai.

    Pasaulyje jau yra pavyzdžių, kai natūralus vandenilis naudojamas vietiniu mastu, o žinomiausias atvejis – Malio Bourakébougou telkinys, kuriame fiksuotas labai aukštas vandenilio grynumas. Pastarųjų metų tyrimai rodo, kad po žeme vandenilio gali būti daugiau, nei manyta anksčiau, tačiau realią reikšmę nulems tai, ar egzistuoja komerciškai išgaunami telkiniai.

    Modeliavimuose minimi dideli teoriniai kiekiai, bet praktikoje svarbiausi klausimai yra kiti: telkinio dydis, srautų stabilumas, priemaišų kaita, gręžinių produktyvumas ir aplinkosauginės rizikos. Be to, reikės įvertinti, ar gavyba nekonkuruotų su kitais požeminiais ištekliais ir ar nepadidintų geologinių rizikų.

    Ką tyrėjai darys toliau?

    Mokslininkai planuoja detaliau ištirti teritoriją aplink Čengdu: sudaryti giliųjų uolienų žemėlapius, atsekti vandenilio migracijos kelius ir atlikti papildomas izotopines analizes. Tik tokie tyrimai parodys, ar aptiktas vandenilis yra lokalus nuotėkis, ar signalas apie didesnį, perspektyvų išteklių.

    Jeigu pasitvirtintų didesnio telkinio hipotezė, tai galėtų paskatinti naują natūralaus vandenilio žvalgybos bangą ir griežtesnį reguliacinį vertinimą. Vis dėlto iki realios įtakos energetikos sistemai dar ilgas kelias, nes pirmiausia reikia įrodyti išgaunamumą, kainą ir tvarumą.