В 2018 году бразильские и британские учёные исследовали морское дно вокруг вулканического плато, известного как Возвышение Рио-Гранде, и обнаружили камни, которые выглядели так, будто они принадлежали суше.
При просмотре видео, транслируемого с их дистанционно управляемого подводного аппарата на глубине 650 метров (2100 футов) под поверхностью, их внимание привлекли необычные слои красной глины. «Вы просто не найдете красной глины на морском дне», — сказал Брэмли Мертон, морской геолог из Национального океанографического центра в Саутгемптоне, Великобритания, который участвовал в экспедиции. «Отложения выглядели как тропические почвы», — объяснил он.
В недавнем исследовании команда показала, что характерный минеральный состав глины мог образоваться только в результате выветривания на открытом воздухе в условиях тропической жары и влажности. Это последнее из череды открытий, намекающих на то, что этот участок океана в 1200 километрах (750 милях) от побережья Бразилии когда-то был островом.
Вулканическое происхождение
«Представьте себе пышный тропический остров, ускользающий под волны и застывший во времени. Вот что мы обнаружили», — сказал Мертон, соавтор исследования. Он и его коллеги считают, что по размеру остров был бы похож на Исландию (около пятой части общей площади возвышенности Рио-Гранде).
Истоки возвышенности Рио-Гранде насчитывают 80 миллионов лет. Огромный мантийный шлейф находился под срединно-океаническим хребтом Южной Атлантики, вызвав вспышку интенсивного вулканизма; По словам Мёртона, возникший в результате подъем «начал жизнь как меловая версия Исландии», расположенная ближе к срединно-океаническому хребту, чем то, что сейчас является Южной Америкой. Постепенно, когда вулканическая активность утихла, вулканическое плато переместилось на запад через Атлантику и погрузилось под волны.
Но примерно 40 миллионов лет назад мантийный плюм испытал последний всплеск вулканизма, на этот раз изолированный от западной части поднятия. И именно в этой области исследователи обнаружили красные глины, зажатые между лавами, возраст которых, как известно, составляет около 45 миллионов лет.
«Это выдающийся результат», — сказал Луиджи Джоване, морской геолог из Университета Сан-Паулу и соавтор исследования. «Красные глины являются убедительным доказательством того, что когда-то это был остров». Йоване руководил расследованиями на возвышенности Рио-Гранде более десяти лет.
Подводные исследования
Исследование является кульминацией двух научных экспедиций на подъем в 2018 году. Первая – на борту бразильского исследовательского судна. Альфа Круцис, нанес на карту подводный ландшафт возвышения с помощью гидролокатора. Первоначально этот проект был направлен на определение характеристик богатых минералами железомарганцевых корок, которые, как известно, встречаются на морском дне поднятия.
Картирование исследователей выявило крутой каньон длиной 30 километров (20 миль), разделяющий возвышение пополам — рифт Крузейру-ду-Сул, а также древние пляжные террасы, платформы с волнами и затопленные водопады.
Восемь месяцев спустя команда вернулась на борт RRS Национального океанографического центра. Открытие. Это судно оснащено дистанционно управляемым аппаратом (ROV), который позволил им заснять камни, обнаженные на крутых стенах каньона. У ROV также есть роботизированная рука для сбора образцов.
По словам Тони Уоттса, морского геолога из Оксфордского университета, который не участвовал в исследовании, большинство исследований геологии морского дна основаны на гидролокационном картировании и дноуглубительных работах в поисках образцов горных пород. Но «с помощью ROV, [the researchers] мог бы быть более уверен в местоположении и контексте красных грядок».
Вооружившись образцом красной глины, исследователи измерили ее минеральный состав еще в лаборатории. Они обнаружили, что в основном он содержит тип глинистого минерала, называемого каолинитом, который доминирует в тропических почвах, поскольку устойчив к экстремальным химическим выветриваниям.
«Эти красные глины химически и минералогически точно такие же, как красная земля или Терра Рокса Мы находим их по всей Бразилии», — сказал Йоване. «Мы уверены, что они представляют собой выветрившиеся на месте верхние поверхности лавы».
«Это надежный набор данных», — сказал Уоттс, который согласился с интерпретацией команды о том, что эта область когда-то находилась над уровнем моря. Он добавил, что исследование имеет важное значение для понимания магматической истории и истории опускания подъёма.
По словам Мертона, данные, собранные в 1980-х годах, в том числе керны буровых скважин, содержащие мелководные микроокаменелости, показали, что западная часть возвышенности была поднята во время эоцена. Но «никто до сих пор не нашел убедительных доказательств субаэрального вулканизма и обнажения западного поднятия».
Желанные минералы
Возвышенность Рио-Гранде интересна не только с научной точки зрения. Он также имеет потенциальную экономическую ценность благодаря своим железомарганцевым коркам. В декабре 2018 года правительство Бразилии обратилось в Организацию Объединенных Наций с просьбой расширить свои морские границы, включив в них возвышенность Рио-Гранде.
Возвышение расположено в международных водах и далеко за пределами исключительной экономической зоны Бразилии шириной 370 километров (шириной 200 морских миль), где прибрежные страны имеют суверенитет над ресурсами морского дна. Чтобы претендовать на продление, Бразилии необходимо доказать, что возвышенность имеет те же геологические характеристики, что и страна.
Новообретенный статус возвышения может помочь поддержать это продолжающееся утверждение. «Возвышенность Рио-Гранде и весь континент имеют одинаковую почву и климат», — объяснил Йоване. «В этом смысле между ними существует прямая связь».
Йоване сказал, что Бразилии необходимо доказать не только то, что она имеет обоснованные права на возвышенность Рио-Гранде, но и то, что она может минировать этот район устойчивым образом. В настоящее время в Бразилии действуют правила добычи полезных ископаемых только на суше, а законодательства о добыче полезных ископаемых на морском дне в международных водах до сих пор не существует.
Эта статья была первоначально опубликована на Эос.орг.