Геологи НГУ и ИГМ СО РАН изучают прошлое Центральной и Восточной Азии
с помощью тихоокеанского региона. Исследования ведутся на средства
90-миллионного мегагранта правительства РФ. Руководителями проекта являются японский профессор Шигенори Маруяма и российский геолог Инна Сафонова.
По проекту уже вышли первые научные статьи, среди которых
публикация в журнале Scientific Reports, публикуемого Nature Group, рассматривающая процессы мантийной конвекции, и
статьи в специальном выпуске журнала Gondwana Research, посвященного Центрально-Азиатскому складчатому поясу.
90-миллионный грант рассчитан на три года. Участвующий в проекте
профессор Маруяма — геолог с мировым именем, профессор Токийского
института технологий.
—
Маруяма-сэнсэй единственный иностранный специалист в нашем проекте. Я
считаю, что нужно по максимуму привлекать российских ученых. Конечно,
при необходимости мы готовы пригласить специалистов со стороны, но пока
мы надеемся, что справимся сами, своей командой, — говорит Инна
Сафонова, заведующая лабораторией эволюции палеоокеанов и мантийного
магматизма
ГГФ НГУ и старший научный сотрудник лаборатории магматизма и рудообразования
ИГМ СО РАН.
Российские участники проекта являются сотрудниками Новосибирского
госуниверситета,
Института геологии и минералогии СО РАН и
Санкт-Петербургского государственного университета. Среди них
специалисты по региональной и структурной геологии, тектонике,
петрологии, геохимии, седиментологии, геохронологии, ГИС технологиям и
другие.
Мегагрант рассчитан на три года, первый из которых идет сейчас.
Основной целью масштабного проекта является изучение складчатых поясов
(горных систем) тихоокеанского типа Центральной и Восточной Азии и их с
процессами, происходящими в мантии Земли.
Что такое складчатый пояс тихоокеанского типа? По сути, это горы. Но
не такие горы, которые образовались в результате столкновения двух или
более континентов, как Гималаи или Альпы. Складчатые пояса
тихоокеанского типа образуются в процессе эволюции океана, когда при
движении океаническая плита сталкивается с островной дугой или
континентальной окраиной и начинает погружаться глубоко в мантию.
Скорость движения плит составляет от 1-2 до 10-12 см в год, поэтому
процесс погружения идет миллионы лет. Современные или молодые складчатые
пояса тихоокеанского типа это горные системы Камчатки, Дальнего
Востока, Японии, Филиппин и других островных дуг на западе и Анды и
Кордильеры на востоке.
Зоны погружения океанических плит можно назвать окнами в мантию. Это
единственные каналы на Земле, по которым в мантию может попасть материал
с поверхности Земли. Причем туда попадают не только породы океанической
коры, в том числе и вода и углекислота из океанических осадочных пород,
но и материал континентальной коры. Последняя, разрушаясь под
воздействием воздуха, солнца и воды, поставляет разрушенные породы в
глубоководный желоб, вдоль которого и происходит погружение океанической
плиты.
Количество погружающегося материала огромно и не проходит бесследно
для мантии. Поступающие вещества изменяют ее состав и снижают
температуру плавления. В итоге сама мантия, а вслед за ней и земная кора
начинают плавиться и приводят к возникновению вулканов в середине
континентов, т.е. на не характерных для них территориях. Поэтому их
происхождение всегда было предметом жарких дискуссий.
Так сегодня ученым представляется эволюция тихоокеанской плиты и
конвергентных границ тихоокеанского типа, разделяющих океаны и
континенты. Интересно, что, несмотря на отсутствие океана, в Центральной
Азии геологи тоже выделяют складчатые пояса тихоокеанского типа. Ученые
считают, что эти горные системы возникли в ходе эволюции и закрытия
Палеоазиатского океана, существовавшего 850-250 млн. лет назад. Многие
исследователи полагают, что процессы, происходившие в этом древнем
океане и на его окраинах, были очень похожи на те, которые сегодня происходят в Тихом океане.
— Мы хотим понять, были ли в истории Палеоазиатского океана
периоды, когда в процессе погружения океанической плиты и разрушения
континентальной коры мантия сильно обогащалась посторонними веществами,
что впоследствии приводило к внутриплитному вулканизму? Мы хотим
реконструировать эти периоды в истории древних складчатых поясов
тихоокеанского типа в Центральной Азии, транслируя наши идеи об эволюции
конвергентных границ тихоокеанского типа на 500-600 млн лет назад, — говорит Инна Сафонова.
Для этого ученым необходимо детальное изучение современных складчатых
поясов тихоокеанского типа в восточной Азии. С этой целью геологи уже
побывали в Японии, где профессор Маруяма продемонстрировал участникам
российско-японского полевого семинара несколько ключевых объектов.
— Мы будем искать похожие объекты в Центральной Азии. В геологии
никогда и ничего не повторяется абсолютно одинаково. Есть циклы, есть
общие черты, но каждый процесс, период или ассоциация пород происходит
или образуется по-своему, уникально. Много противоречий в геологической
науке имеет место потому, что увлекшись современными технологиями
анализа пород и минералов, экспериментального, численного и
компьютерного моделирования, ученые уходят все дальше от исходных
взаимоотношений и структур пород, которые они видят в поле собственными
глазами. Важность современных методов исследования мы ни в коем случае
не отрицаем и широко их применяем, но нельзя терять связь между реальной
геологией и высокими технологиями, — говорит Шигенори Маруяма.
—
Мы гордимся тем, что у нас по-настоящему геологический проект. Он
включает в себя обширные полевые работы в тех районах, которые раньше
нам были недоступны из-за отсутствия финансирования. Например, Северное
Прибалхашье в Казахстане, для которого приходится пользоваться картами и
материалами из книги 1981 года издания. С тех пор детальных научных
исследований там не проводилось. А ведь в этом районе присутствуют
практически все ассоциации пород, которые нас интересуют, — говорит Инна
Сафонова.
— Кроме того, мы отправимся на полевые работы в районы Восточного
Казахстана, Узбекистана, Киргизии, Монголии, Дальнего Востока.
Последний, конечно, хорошо изучен российскими геологами. Однако наши
специалисты будут брать такие образцы и проводить детальное картирование
таких участков, чтобы взять охарактеризовать всю историю океанической
коры, а не отдельные ее эпизоды. Это общая проблема, которая касается не
только российских геологов. По океанической коре выходит очень много
локальных статей, не привязанных к общей эволюции региона или континента
и поэтому не дающих целостной картины зарождения, развития и закрытия
древних океанов.
Для работы с привезенными из экспедиций образцами в рамках проекта в
НГУ будет создан специальный центр пробоподготовки, для которого уже
ведутся работы по подготовке помещения и закупке оборудования.