В России впервые найден геологический разрез с минералами, сформированными взрывом и занесёнными при падении на Землю, 66 миллионов лет назад гигантским астероидом. Падение этого десятикилометрового тела связывают с «концом света» и вымиранием более 80 процентов живых организмов на планете, включая динозавров.
Сенсационное открытие сделали в Туапсе российские геологи и специалисты Палеонтологического института РАН им. А.А Борисяка (ПИН РАН).
Один из первооткрывателей туапсинского доказательства «судного дня», который первым заинтересовался интересным разрезом - директор горно-геологического агентства, он же аспирант ПИН РАН Дмитрий Кочергин. Ученый рассказал, как удалось найти и доказать связь ничем не примечательного с виду откоса федеральной трассы с драматическим доисторическим событием.
По словам Дмитрия, история с туапсинским разрезом, который находится буквально в 250 метрах от их дома, началась еще с его школьных лет. Будущий геолог с братом Александром ходили мимо него на учебу каждый день.
– Уже тогда мне было интересно, что за слои серого и зеленоватого оттенка проглядывают в скале? - говорит Кочергин. - Конечно, я не мог тогда и представить, что это место, которое располагалось в 250 метрах от маминого огорода, может оказаться первым разрезом в России, разделяющим две важнейшие эпохи нашей планеты - меловой и палеогеновый. Лишь во взрослом возрасте, в 2014 году, уже серьезно увлекшись геологией, я инициировал здесь научные исследования. В 2015-м к ним подключились заведующий лабораторией протистологии (древних одноклеточных организмов — Авт.) Палеонтологического института РАН им. А.А. Борисяка, профессор МГУ им. М.В. Ломоносова Александр Алексеев и ведущий научный сотрудник Геологического института РАН Владимир Беньямовский. Исследованиями ударных и космических минералов занялись также Наталья Грановская из Южного Федерального университета и Александр Кочергин из Уральского горно-геологического агентства.
– Что же вы нашли?
– Буквально на стыке дорог, в отвесной скале, на которой растут деревья, мы нашли образцы, в которых обнаружили потом мельчайшие, невидимые глазу ископаемые планктонные микроорганизмы радиолярии, фораминиферы, останки диатомовых и золотистых водорослей, зубы древних ювенильных акул.
В дополнение к палеонтологическим открытиям обнаружили в породах микрокристаллы ударных алмазов, циркона, шпинели, муассонита (черный карбид кремния с алмазным блеском), зёрна стрессового кварца, а также всевозможные микросферы с содержанием углерода, магнетита, частички платины, иридия и самородного золота. Конечно, просто так нам все это не далось, - мы пробирались к этому палеонтологическому богатству в течение шести лет, зачищая слой за слоем, обнажая новые участки породы. Потом, сравнив находки с ранее описанными находками зарубежных и российских учёных из мел-палеогеновых отложений, мы пришли к выводу, что наше открытие стоит в одном ряду с наиболее интересными геологическими памятниками нашей планеты.
– Если я правильно понимаю, речь идет о разрезе, который сформировался в период упавшего на Землю 66 миллионов лет назад астероида?
– Да, он упал в чашу Мексиканского залива, который был тогда мелководным морем. Доказано это было несколькими группами ученых. Первыми стали американцы, отец и сын Альваресы, которые в 1979 году нашли в Италии глубоководную глину с повышенным содержанием - в 160 (!) раз - иридия. Для земной геологии такая концентрация иридия — аномалия. Из этого ученые сделали вывод, что металл был занесен астероидом.
Кроме этого разреза в Новой Зеландии, Нидерландах в других местах Альваресы впоследствии нашли аналогичные разрезы с подобным содержанием редких металлов и минералов. Но самое интересное открытие состоялось на границе 80-х годов, когда нефтяники обнаружили 70-километровую геологическую структуру неясного происхождения в виде дуги под 600-м слоем донных осадков, которая имела продолжение на побережье полуострова Юкатан.
В 1990-е годы канадский геолог Алан Хильдебранд, а также специалисты спутниковой миссии GRACE 2002 году подтвердили наличие гравитационной аномалии в этом месте. В 2016 году для исследования места возможного места падения астероида была организована международная «Экспедиция 364». На дне Мексиканского залива было пробурено несколько скважин глубиной 500-1300 метров. Ученым удалось не только подтвердить наличие грандиозного импактного (ударного) события в этом месте, но и восстановить хронику катастрофы.
Ученые рассчитали, что диаметр космического тела должен был составлять около 10 км. Представьте теперь, каким он был до вхождения в плотные слои атмосферы! Геофизики также изучили глубину, на которую он проник в Землю, и выяснилось, что она составила 18-20 км. Именно на таком расстоянии от поверхности просматриваются изменение пород внутри «чаши».
- Что же произошло потом?
– Согласно материалам учёных из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, которые смоделировали последствия этого столкновения, после падения последовал колоссальный взрыв, который выбросил в атмосферу 25 миллиардов тонн пород в виде взвеси. Реакцией земной коры на мощнейшую ударную деформацию в центре чаши стало образование пика, так называемая центральная горка, высотой больше Эвереста.
Объём высвободившейся энергии превысил энергию взрыва миллиарда атомных бомб, сброшенных на Хиросиму. Ударная волна сформировала выброс в форме гигантского фонтана расплавленной материи, вышедшей за пределы атмосферы. Часть её была горячее поверхности Солнца, что вызвало повсеместные пожары на поверхности планеты. «Палящая туча», а также последовавшая за ней серия землетрясений, и вызванных ими цунами, неоднократно обогнувших поверхность планеты, уничтожили более 60% видов живых организмов, опустошила богатые лесами экваториальные, субтропические и умеренные зоны Земли, уничтожив более 80 % всех лесов произраставших на планете. Земля представляла выжженное поле.
Но вернемся к моменту самого взрыву и вызванной им бомбардировке Земли сначала испарившимся, а затем сконденсировавшимся материалом. Последствие этой бомбардировки в 2013 году обнаружил американский палеонтолог Роберто Де Палма. Он нашел разрез Hell Creek (Адский ручей) в Северной Дакоте, который потом назвал «отложениями судного дня». В разрезе находились рыбы, веслонос, масса другой фауны, которые были буквально переломаны цунами. Они были посечены сотнями тысяч мельчайших шариков-тектитов (ударные сферы размерами от нескольких микрон до 1 сантиметра в диаметре — Авт.). Из этого был сделан вывод о том, что разрез сформировался в день взрыва астероида, в течение 6 часов после того величайшего события, на расстоянии 3 тысяч километров от акватории Мексиканского залива.
– То есть одним из главных доказательств связи вашего разреза с падением астероида являются шарики-тектиты?
– Да, это материал горных пород, испарившийся и частично превратившийся в маленькие шарообразные, каплевидные и веретёновидные сферулы, частички углерода - продукты горения лесов, минералы, слагавшие тело астероида. Рядом с местом падения астероида они были более крупными, подальше более мелкими - рассмотреть их можно было только под микроскопом.
– Что было в них космического, составлявшего часть врезавшегося в Землю астероида?
– Тот же уран, редкие элементы. В разрезе возрастом 66 миллионов лет встречается очень много редких элементов, например лантан, ниобий, тулий. Иридий ученые находят в виде мельчайших частиц в центре шариков или на их поверхности.
– Что доказывает, что иридий и другие редкие минералы и металлы образовались именно в результате падения астероида?
– Иридий характерен именно для эпох образования огромных метеоритных кратеров, которые называют астроблемами. Глобальное вымирание происходило на границе пермского и триасового периодов, более 250 млн лет назад, и там тоже находили иридий, никель и другие редкие металлы и минералы.
Описываемое нами событие – катастрофическое для биоты, подтверждается наличием в соответствующих геологических разрезах простейших невидимых глазом микроорганизмов - радиолярий и фораминифер, а точнее их скелетов. Эти одноклеточные характеризуют периоды «мела» и палеогена. Их останки важны нам для подтверждения возраста пород, расчленения их толщ.
– Почему разрезы, аналогичные туапсинскому, ученые не находили раньше?
– Они далеко не везде сохранились. История древних миров исчезает навсегда из-за тектонических процессов, из-за выветривания пород. Но наши ученые, исследовали этот слой ранее в западных странах, а также на территории Туркмении и Казахстана, где в 80-х годах было открыто два аналогичных разреза. Теперь мы готовим статью в журнал «Доклады РАН» о российском открытии.
В завершении беседы Дмитрий Кочергин рассказал ещё об одном интересном проекте - главном естественно-научном музей нашей страны.
– В музее будут представлены все отрасли естественных и смежных наук от ядерной физики и физики звёзд - до медицины, включая, конечно, и геологию и палеонтологию- говорит Дмитрий. Проект уже поддержали многие академики РАН, научные руководители и директора ведущих научных институтов, крупнейших естественнонаучных музеев нашей страны, представители министерства культуры Краснодарского края и администрация Сочи. Лауреат Нобелевской премии академик РАН Жорес Иванович Алфёров при жизни так же поддержал этот проект. Но, увы, без поддержки государства такой проект нам не осилить. Вот и обратились к Владимиру Путину с официальным письмом, ждём положительного ответа.
