Глубоководные перерывы в кайнозойских отложениях отразили изменения в циркуляции океана

Геологи проанализировали 409 перерывов в глубоководных отложениях кайнозойского времени. Их большая часть оказалась связана с размывом и перераспределением отложений морскими течениями. Образование перерывов на юге Атлантического, Тихого и Индийского океанов между 34 и 30 миллионами лет назад исследователи объяснили расширением пролива Дрейка и открытием Тасманского прохода. Пик перерывов в Атлантике в раннем миоцене связан с возникновением Атлантической меридиональной циркуляции, которая была запущена полным открытием пролива Дрейка и закрытием Тетиса. Исследование опубликовано в Geology.

Оседание и накопление частиц в океанах образуют морские отложения. Геологи обращаются к этим осадочным толщам, чтобы изучить историю развития региона. Однако геологическая летопись изобилует перерывами, когда в общей последовательности отсутствуют один или несколько слоев. Перерывы могут быть связаны с размывом морского дна течениями, растворением биогенных карбонатов или периодами отсутствия осадконакопления. Ряд ученых предположили, что перерывы отражают изменения в циркуляции океана. Но эти исследования были выполнены сорок лет назад с использованием ограниченного набора данных и без учета современных динамических моделей, что могло привести к неправильному выделению ключевых событий.

Исследователи Адриана Дуткивиц (Adriana Dutkiewicz) и Дитмар Мюллер (Dietmar Müller) из Университета Сиднея изучили распределение перерывов в 293 скважинах, которые были пробурены в рамках Программы глубоководного морского бурения. Эти данные геологи объединили с реконструкциями океанических бассейнов, чтобы отследить, где и на каких глубинах образовались перерывы. Всего было обнаружено 409 перерывов в отложениях кайнозойского времени. Подавляющее большинство (72 процента) длились менее пяти миллионов лет, 23 процента — от 5 до 20 миллионов, а оставшиеся пять — более 20 миллионов лет.

Геологи отметили повсеместное образование перерывов в южных частях Тихого, Атлантического и Индийского океанов между 34 и 30 миллионами лет назад. Этот пик совпадает с формированием в Южной Атлантике мощной толщи контуритов, отложений, которые принесли течения. «Пробелы» в геологической летописи исследователи объясняют расширением пролива Дрейка и открытием Тасманского прохода. Вместе с началом оледенения в Антарктиде эти события привели к охлаждению поверхностных вод и усилению океанических течений в регионе. Согласно моделям тогда возникло Антарктическое циркумполярное течение, которое огибает Антарктиду и сегодня.

Большое количество перерывов в Атлантике и широкое распространение контуритов в его северных и южных частях в раннем миоцене связано с возникновением Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC). Она была запущена полным открытием пролива Дрейка и закрытием Тетиса. Кроме того, циркуляции способствовало углубление пролива Фрама, который соединил Арктику с Атлантикой. Около 14 миллионов лет назад количество перерывов в осадках стало снижаться. Авторы исследования предполагают, это связано с замедлением циркуляции океана на больших глубинах из-за постепенного похолодания климата. С падением скорости глубинных течений морское дно стало меньше размываться.

Анализ кайнозойских перерывов показывает, что перерывы в отложениях можно использовать в качестве индикаторов глубоководной циркуляции. «Паузы» в геологической летописи также помогают отследить эволюцию ключевых проливов. В заключении геологи отмечают, что полученные данные можно подставлять в модели циркуляции океана для их проверки.

Ранее на N + 1 мы писали о подробной геологической реконструкции разделения Антарктиды и Южной Америки, а также про ослабление Атлантической меридиональной циркуляции, которая в 1960-х годах стала наименее выраженной за последние 1600 лет.  

Елена Гарова