Морская соль раскрывает геологическую историю последних 150 миллионов лет

Jun 13, 2023

Н.батаев/iStock

Подписываясь, вы соглашаетесь с нашими Условиями использования и политикой. Вы можете отказаться от подписки в любое время.

Исследователям Бингемтонского университета удалось изучить изменения в химическом составе морской воды за последние 150 миллионов лет.

Согласно пресс-релизу, детальное исследование позволило им получить представление о геологических процессах, таких как тектоника плит и климатические изменения за последний миллион лет.

Исследователи искали галит, морскую соль, которая может сохранить геологическую историю.

Галит возник в течение последних 150 миллионов лет во многих осадочных бассейнах мира, включая США, Европу, Азию и Африку. Кроме того, была выбрана соль галит, поскольку она включает в себя «крошечные капли» древней соленой воды.

Исследователи использовали лазер, чтобы просверлить отверстия в кристаллах соли, чтобы проанализировать эти крошечные капли. После этого метод масс-спектрометрии был использован для проверки существования различных микроэлементов.

Океан «похож на гигантский суп из разных элементов. Натрий и хлорид являются наиболее распространенными, но есть десятки других веществ, растворенных в морской воде в следовых количествах, таких как литий», — сказал Тим Ловенштейн в официальном сообщении.

Основное внимание в этом исследовании уделялось выявлению следов лития в образцах соли.

Литий описывается как микроэлемент, количество которого «уменьшилось в семь раз» за последние 150 миллионов лет, что сопровождалось увеличением соотношения магния и кальция.

Авторы предполагают, что падение уровня лития в морской воде связано с «снижением производства океанической коры и снижением гидротермальной активности морского дна». Оба эти аспекта влияют на движение тектонических плит Земли.

Результаты показали, что снижение активности движения плит за последние 150 миллионов лет, по-видимому, привело к уменьшению поступления лития в океан.

Хотя это также привело к уменьшению выбросов углекислого газа в атмосферу, что в конечном итоге привело к глобальному похолоданию и ледниковому периоду.

«Существует тесная связь между химией океана и химией атмосферы. Какие бы изменения ни происходили в океане, они также отражают то, что происходит в атмосфере», — сказал Мебрахту Вельдегебриэль, ведущий автор этого исследования.

Полученные результаты имеют важное значение для понимания химии древних океанов и того, как движение тектонических плит сформировало химический состав гидросферы (слоя воды) и атмосферы нашей планеты.

Ловенштейн добавил: «Все взаимосвязано».

Эти изменения, в свою очередь, влияют на биологию многих существ, например, морских организмов, раковины которых состоят из химического соединения карбоната кальция.

Результаты были опубликованы в журнале Science Advances.

Аннотация исследования:

Вековые изменения в химии основных ионов и изотопном составе морской воды в масштабах многих миллионов лет хорошо документированы, но причины этих изменений обсуждаются. Флюидные включения в морском галите указывают на то, что концентрация Li в морской воде [Li+]SW снизилась в семь раз за последние 150 миллионов лет (млн лет) с ~184 мкмоль/кг H2O 150 млн лет назад до 27 мкмоль/кг H2O сегодня. Моделирование литиевого геохимического цикла показывает, что уменьшение [Li+]SW контролировалось главным образом долговременным снижением темпов образования океанической коры и гидротермальных потоков срединно-океанических хребтов и флангов хребтов, не требуя изменения потоков континентального выветривания. Уменьшение [Li+]SW происходит параллельно с увеличением на 150 млн лет содержания в морской воде Mg2+/Ca2+ и 87Sr/86Sr, а также с переходом от кальцитового моря к арагонитовому, от KCl к эвапоритам MgSO4 и от парникового климата к ледниковому климату, и все это указывает на важность Тектоническая деятельность плит в регулировании состава гидросферы и атмосферы Земли.