Крупные магматические провинции (КМП) возникали в результате гигантских по объему и коротких по продолжительности эпизодов излияния базальтовых лав на континентах. Это происходило из-за высокотемпературных мантийных плюмов, поднимающихся от границы ядро-мантия. Такие события, как правило, предшествуют расколу континентов. Изучение КМК помогает исследователям реконструировать суперконтиненты, существовавшие на Земле миллиарды лет назад. Один из самых известных, суперконтинент Пангея, реконструирован с учетом данных по крупным магматическим провинциям.
«Именно крупные магматические провинции часто являются ключевым моментом того самого "архейского пазла", с которым многие из нас работают», – отметила Александра Степанова.
Ранние крупные магматические провинции исследовать сложно: более чем за два миллиарда лет они были сильно преобразованы и фрагментированы. Реконструировать их позволяет изучение мафических даек – узких и протяженных тел, заполненных застывшим расплавом, который поднимался по трещинам и разломам к поверхности Земли миллиарды лет назад.
– Исследователями в мире проведена очень большая работа. Показано, что крупные магматические провинции и входившие в их состав рои магматических даек существовали уже 3,5 млрд лет назад. Это позволило сформировать дайковый штрих-код для всего мира, оценить последовательность формирования крупных магматических провинций и их связь с формированием континентов. Но несмотря на то, что получено очень много новых данных, некоторые вопросы остаются дискуссионными, в том числе взаимное расположение блоков континентальной коры и, в частности, расположение Фенноскандинавского щита среди других докембрийских континентов, – пояснила ученый.
Александра Степанова с коллегами исследует мафические дайки Фенноскандинавского щита. За последние несколько лет ученые получили важные данные по ряду объектов на территории Беломорской, Карельской, Кольской и Мурманской тектонических провинций.
– Каждый из объектов был изучен комплексом методов, который включает в себя геологическое картирование, петрографическое исследование, изучение состава минералов, химического состава содержания главных и рассеянных элементов, изотопного состава и т.д. Это позволило получить характеристики первичных расплавов и оценить условия их формирования. Результаты исследований позволяют утверждать, что 2,4 млн лет назад на территории Фенноскандинавского щита существовала крупная магматическая провинция площадью более 500 млн квадратных километров, – рассказала Александра Степанова.
Сходство в эволюции магматизма всех тектонических провинций Фенноскандинавского щита в период 2,5–2,4 млрд лет говорит о том, что они принадлежали одному литосферному блоку и входили в состав древнего суперконтинента Кенорленд. Он образовался около 2,7 млрд лет назад и просуществовал, как минимум, до 2,4 млрд лет. В отличие от возраста, конфигурация континента пока окончательно не определена и является предметом дискуссий ученых.
При этом установленные различия в более поздней истории магматизма Карельско-Беломорского и Кольско-Мурманского континентальных блоков (2,3–2,1 млрд лет назад), по мнению ученых, служат показателями распада суперконтинента Кенорленд. Позднее его фрагменты собрались в составе нового суперконтинента Нуна – второго из известных в истории Земли. «И расположение континентальных блоков Фенноскандинавского щита стало примерно таким, каким мы знаем его сейчас», – подытожила Александра Степанова.
Комментируя выступление коллеги, директор Института геологии КарНЦ РАН, доктор геолого-минералогических наук Сергей Светов назвал его «верхушкой айсберга» – глубокого фундаментального труда коллектива ученых под руководством Александры Степановой, который позволяет говорить о становлении научной школы в институте. Также руководитель отметил значимость исследований для мировой науки и практического применения.
– Мы делаем это, чтобы понимать, какие планетарные катастрофы можно ожидать, пусть и не в нашем историческом масштабе. С точки зрения практической значимости, мы выходим на методы поиска и прогнозирования полезных ископаемых, – сказал Сергей Светов.
Члены Ученого совета также отметили научную и методическую значимость проводимых исследований в области геологии докембрия, а также рекомендовали адаптировать полученные результаты для популяризации.
– Речь в том числе идет о подготовке на их основе новой экспозиции в Музее геологии докембрия Института геологии КарНЦ РАН. Об этих материалах необходимо больше рассказывать и максимально популяризировать их, – резюмировала генеральный директор КарНЦ РАН Ольга Бахмет.
Со вторым научным докладом «Археология и палеогеография памятников неолита – раннего металла на Карельском берегу Белого моря» на заседании Ученого совета КарНЦ РАН 29 ноября выступили старший научный сотрудник Института языка, литературы и истории КарНЦ РАН Надежда Лобанова и старший научный сотрудник Института геологии КарНЦ РАН Татьяна Шелехова. Подробнее о результатах их исследования читайте в ближайшее время на сайте Карельского научного центра РАН.
