Древен английски супервулкан е изригнал пепел над Северна Европа преди 454 милиона години

Заровен вулканичен комплекс под Източна Англия може да е дълго търсеният източник на огромния слой пепел Кинекуле, разпространен в Северна Европа. Кристалите цирконий от сондажи, разположени на 65 километра един от друг, датират основната активност отпреди около 454,4 милиона години, което съвпада с възрастта на скандинавската пепел. Химическите сходства засилват връзката, въпреки че изследователите описват магмения комплекс Уош като водещ кандидат, а не като потвърден източник.

Едно от най-големите древни находища на вулканична пепел в Северна Европа озадачава геолозите от десетилетия. Пластът вулканичен материал (тефра) Кинекуле се простира през Скандинавия и Балтийския регион, но вулканът, достатъчно мощен, за да я произведе, сякаш е изчезнал.

Сега доказателствата сочат към неочаквано място: под плоските пейзажи и плитките води, обграждащи Уош на източното крайбрежие на Англия.

Учени от Британската геоложка служба и Университета в Осло са свързали скалите, заровени под Норфолк и Линкълншир, с огромното находище на пепел. Тяхното изследване, публикувано в Geological Society of America Bulletin, идентифицира скрития магмени комплекс Уош като водещ кандидат за източник на голяма част от тефрата Кинекуле.

Вулканичната система е съществувала през късния ордовик, преди около 454 милиона години. По това време Англия и Скандинавия са били разделени от Торнквистко море, а пояс от активни вулкани се е простирал от днешна Северна Англия към континентална Европа.

Карта на каледонската фундаментна структура в Северозападна Европа. Кредит: Tim Pharaoh et al, GSA Bulletin

Пейзажът над предполагаемия източник днес почти не издава нищо. Комплексът се намира под реката Уош и околните части на Източна Англия, скрит от стотици милиони години геоложки промени.

Малки кристали осигуряват прецизен часовник

Пробивът е дошъл от скали, открити чрез дълбоки сондажи в Клаксби в Линкълншир и Норт Крийк в Норфолк. Местата са разположени на около 65 километра едно от друго, но малките цирконови кристали вътре в скалите са регистрирали почти еднаква възраст.

Цирконът е особено ценен за датиране на древни вулканични събития. Уранът навлиза в кристала, докато се образува от магма, и постепенно се разпада на олово. Измерването на тези изотопи позволява на геолозите да изчислят кога е кристализирал цирконът.

Микрогранитът Claxby е датирал на възраст около 454,40 милиона години. По-стара популация от циркон от вулканичната брекча North Creake е датирала на около 454,45 милиона години. Изследователите са заключили, че съвпадащите възрасти представляват един и същ основен период на магменообразна активност във вулканична система, простираща се на поне 65 километра.

Тези числа съвпадат много добре с предишни високоточни датировки за метабентонита Кинекуле в Скандинавия. Измервания от Борнхолм, Дания, и обекти в Норвегия поставят находището на възраст приблизително 454,4 милиона години. Твзи данни осигуряват хронологичната основа за предложената връзка.

Местоположение на една от изследваните проби от сондаж, в Норт Крийк, Норфолк. Кредит: Tim Pharaoh et al, GSA Bulletin

След облак от пепел през древно море

Само възрастта не е достатъчна, за да се идентифицира вулканът, който е образувал слой пепел. Няколко вулканични центъра са били активни в региона.

Затова авторите изследват и апатита, друг минерал, запазен във вулканични скали и пепел. Неговият химичен състав може да запази отличителните характеристики на магмата, от която е кристализирал.

Кристалите апатит от магмения комплекс Уош показват сходства с кристалите, запазени в находището Кинекуле. Някои химични модели са достатъчно близки, за да подкрепят корелацията, основана на възрастта, което засилва аргумента, че изригванията под Източна Англия са доставили поне част от скандинавската пепел.

Предложената география обяснява как е могла да функционира връзката. Англия тогава е била част от Авалония, докато Скандинавия е принадлежала към Балтика. Морето Торнквист ги е разделяло.

Едно достатъчно мощно изригване би могло да изхвърли пепелта високо в атмосферата, където преобладаващите ветрове са я разнесли през морето. Частиците в крайна сметка са се утаили на морското дъно около древна Скандинавия и са били погребани в морските седименти.

Днес промененият вулканичен материал оцелява като метабентонит.

Насип на железопътната линия северно от Осло, близо до гара Синсен. Потъващите пластове на формацията Арнестад (етап Сандбиан, късен ордовик) се състоят от светлосиви шисти, съдържащи тънки пластове сиво-зелена метаморфна вулканична пепел (тефра), вероятно изригната от "супервулкана Уош". Кредит: Tim Pharaoh et al, GSA Bulletin

Изригване с изключителен мащаб

Слоят Кинекуле е непренебрежима следа от вулканична дейност. Той достига дебелина от около два метра близо до типовото си находище в Швеция и е открит на поне 690 000 квадратни километра в Балтоскандия.

По-ранни оценки определят обема му, еквивалентен на плътна скала, на поне 972 кубически километра, което прави изригванията, отговорни за него, сред най-големите експлозивни вулканични събития, запазени от палеозоя. Находището изглежда също така е съставно, което означава, че повече от едно изригване е допринесло с материал.

Геофизичните измервания около Уош разкриват големи аномалии на отрицателната гравитация, съответстващи на обширно погребано гранитно тяло. Изследователите интерпретират вулканичните скали, открити от сондажите, и този предполагаем по-дълбок батолит като части от магмения комплекс Уош.

По-млада група цирконови кристали от Норт Крийк добавя още една глава. Тези зърна датират отпреди около 453,70 милиона години, приблизително 700 000 години след основното събитие. Тяхната възраст съответства на по-младите пепелни пластове от Гримсторп в Скандинавия, но с аналитична несигурност.

Изследователите предполагат, че тази по-късна активност може да е свидетелство за подновен вулканизъм и срутване на калдерата. Сондажът Норт Крийк съдържа хаотична вулканична брекча с материал от различни източници на магма, което е в съответствие със смесването на скали по време на срутването на калдерата.

Схематична и предполагаема илюстрация на еволюцията на Уошския магматичен комплекс (WIC), ограничена от термично-йонизационна масспектрометрия, U-Pb възраст на цирконите и химия на микрофенокристалите на магматичния апатит. Кредит: Tim Pharaoh et al, GSA Bulletin

Силен кандидат, с някои въпроси

Доказателствата показват, че голяма вулканична система от периода ордовик под Източна Англия е изригнала в точния момент, за да се образува пепелта от Кинекуле. Съвпадението съчетава високоточни датировки на цирконите с прилики в химията на апатита и доказателства за вулканичен комплекс, достатъчно голям, за да генерира огромни изригвания.

"Преди повече от 454 милиона години, супервулкан, който сега е скрит под някои от най-равните ландшафти на Англия, е предизвикал едни от най-големите изригвания в регистрираната история на Земята", разказва изследователят от BGS Тим Фараоу (Tim Pharaoh), главен автор на статията. "Смятаме, че благодарение на авангарден анализ успяхме да предоставим доказателства, че източникът на слоя пепел в Скандинавия произхожда от този супервулкан, променяйки представите за далечното геоложко минало на Англия."

Научният труд остава по-предпазлив и не обявява мистерията за приключена. Все още липсват данни за апатита от някои конкурентни вулканични източници в по-широката древна дъга, включително области, които също биха могли да са допринесли за пепелта.

Докато тези източници не получат сравними изотопни и химични тестове, авторите описват магмения комплекс Уош като кандидат-източник за компоненти на находището Кинекуле, а не като окончателно съвпадение.

Въпреки това откритието променя геоложката картина под Източна Англия. Пейзаж, известен сега с ниско разположени земеделски земи, приливни равнини и плитки крайбрежни води, може да крие останки от вулканична система, чиито изригвания някога са разпръсквали пепел над голяма част от Северна Европа.

Справка: The Wash Igneous Complex of eastern England: A candidate Avalonian source for Sandbian tephra in Baltoscandia and implications for closure of the Tornquist Sea; Tim C. Pharaoh; Jeremy Rushton; Dan Condon; Simon Chenery; Matt Horstwood; Diana Sahy; Chris Thomas; Elliott Hamilton; Charles J.B. Gowing; Jonathan Busby; Richard Haslam; Trond H. Torsvik; GSA Bulletin (2026); https://doi.org/10.1130/B38831.1

Източник: Ancient English supervolcano blasted ash across northern Europe 454 million years ago, The Brighter Side of News.

Още по темата

30/03/2026

Земята

Гигантски резервоар на супервулкан в Япония се пълни отново след 7300 години

23/05/2025

Земята

Учени са открили начин да спрат пробуждащия се супервулкан в Италия (видео)

13/10/2021

Човекът

Римска гробница показва защо древният бетон все още е по-здрав от съвременния

03/06/2021

Човекът

Древно изригване на вулкана Тоба почти е унищожило озоновия слой