Взламывая планету Земля

Альфред Вегенер (слева) с исследователем Гренландии Расмусом Виллумсеном во время экспедиции 1930 года в центральную часть Гренландии. Оба погибли в течение месяца после того, как был сделан этот снимок, не выдержав условий арктической зимы.

Метаморфические породы

В 1912 году британский геолог определил новый тип породы в земной коре — метаморфический. Так появился третий процесс в цикле горообразования, в котором высокое давление и температура изменяют состав твердых пород.

На карте Джорджа Барроу, опубликованной в 1912 году, изображен Северо-Шотландский разлом.

Это открытие сделал геолог Джордж Барроу, талантливый уроженец Лондона, преуспевший в математике и естественных науках. Выбрав своей специализацией геологию, в 1890-х годах Барроу начал составлять карту напластований Северо-Шотландского нагорья. После 20 лет кропотливой работы он представил метаморфизм Барроу, или метаморфизм с промежуточным тепловым градиентом. Карта Барроу показывала, что в зависимости от поступающих минералов горные породы могут быть разделены на отдельные слои. Финский геолог Пентти Эскола дал этому объяснение в последующее десятилетие.

Фации метаморфизма

В 1921 году финский геолог Пентти Эскола описал зоны, называемые метаморфическими фациями, где различные комбинации давления и температур создают определенный набор минералов. Затем они объединяются в метаморфическую породу. Фации метаморфизма: 1) цеолитовая, 2) роговиковая, 3) сандинитовая, 4) пренит-пумпеллиитовая, 5) зеленосланцевая, 6) глаукофановых сланцев, 7) амфиболитовая, 8) гранулитовая, 9) эклогитовая.

Метаморфизм

Метаморфизм Барроу был самой простой формой метаморфического изменения, которое включает в себя повышение температуры и давления с увеличением глубины. Эти меняющиеся показатели создают физико-химические изменения в минералах, первоначально составляющих исходную породу (протолит). Если минералы меняются, меняется и порода, и в результате мы имеем ряд новых пород, которые различаются лишь создавшими их силами. Градиенты Барроу (или перепады температур) типичны для зон орогенеза, где породы зажаты глубоко под землей. Другие метаморфические зоны расположены вблизи магматических очагов и вулканических расселин, где преобладает тепло, а не давление. Ко всему прочему, удары метеоритов могут создать небольшие зоны метаморфических пород. Магматические и осадочные породы — это связанные друг с другом метаморфы. Например, известняки становятся мрамором, глинистые сланцы — шифером, а песчаники образуют кварциты. Происхождение других метаморфических пород, таких как сланцы и гнейсы, более стандартное.

В процессе метаморфизма минералы в горных породах превращаются в листы, это явление называется слоистостью. Степень расслоения помогает определить градус метаморфизма, при каком давлении и температуре происходило превращение.

Дендрохронология

Каждый год деревья прибавляют новый слой древесины, создавая годичные кольца, легко узнаваемые на срубе дерева. По ним можно не только определить его возраст, но и изучить климат.

В центре ствола находятся самые старые кольца, а самые свежие — с краю. Деревья были свидетелями многих событий в истории человечества и могут рассказать об изменении климата и атмосферы в далеком прошлом.