Кіріспе
Үндістанның ірі магмалық провинциясы
Декан тұзағы – Үндістанның батыс-орталық бөлігінде орналасқан ірі магмалық провинция (17–24°N, 73–74°E). Бұл Жер бетіндегі ең ірі жанартаулық құрылымдардың бірі, үлкен қалқан тәрізді жанартау түрінде көрінеді. Ол көптеген қабатталған, қаттылған тасқынды базальттерден тұрады, олардың жалпы қалыңдығы шамамен , ауданы шамамен және көлемі шамамен құрайды. Бастапқыда Декан тұзағы шамамен аумақты қамтып, оған сәйкес үлкен көлемге ие болған болуы мүмкін. Бұл көлем Архей дәуірінде пайдал болған Үнді қалқанының үстінде жатыр, бұл провинцияның жанартаулық белсенділік кезінде өтіп кеткен литологиялық құрамы болуы мүмкін. Провинция әдетте төрт кіші провинцияға бөлінеді: негізгі Декан, Малва платосы, Мандала бөлігі және Саураштра платосы.
Этимология
Тұзақ термині геологияда 1785–1795 жылдардан бері осындай тау жыныстары үшін қолданылып келеді. Бұл сөз швед тіліндегі «баспалдақ» (trapp) деген сөзден алынған және аймақтың ландшафтын құрайтын сатылы төбелерді білдіреді. Декан атауы санскрит тілінен шыққан, «оңтүстік» деген мағынаны білдіреді. Декан тау жыныстарының нақты жасын анықтау бірқатар шектеулерге байланысты қиын, соның бірі – жарылыс оқиғалары арасындағы кезеңдер бірнеше мың жылмен ғана бөлінеді және қолданылатын мерзімдеу әдістерінің дәлдігі осы оқиғаларды нақты анықтауға мүмкіндік бермейді. Осы себепті магманың орналасу жылдамдығын анықтау да қиын. Лава ағындарымен жабылған бастапқы аумақ шамамен қазіргі Үндістанның жартысына тең, яғни шамамен 400 км² болған деп есептеледі. Декан тұзақтары аймағы эрозия және плиталардың қозғалысы нәтижесінде қазіргі көлеміне дейін азайды; тікелей байқалатын лава ағындарының қазіргі ауданы шамамен … құрайды. Декан тұзақтары үш стратиграфиялық бөлімге бөлінеді: жоғарғы, орта және төменгі тұзақтар. Бұрын осы топтар Деканның шығуы кезіндегі оқиғалар тізбегіндегі маңызды кезеңдерді білдіретін болса, қазір бұл горизонттардың палеотопографиямен және жарылыс ортасынан қашықтығымен тығыз байланысты екені кеңінен қабылданды. Оның ауқымдылығына байланысты ғалымдар Декан тұзақтарының пайда болуы кезінде бөлінген газдардың Креда-Палеоген (К-Pg) жойылу оқиғасында (Креда-Триас немесе К-Т жойылуы деп те аталады) маңызды рөл атқарғанын болжады. Тұзақтардың пайда болуынан шыққан күкіртті жанартаулық газдардың кенеттен салқындатуы және улы газдардың шығарылуы К-Pg жаппай жойылуына елеулі үлес қосуы мүмкін деген теория бар. Алайда, ғылыми қауымдастықтың қазіргі консенсусы – бұл жойылу, ең алдымен, Солтүстік Америкадағы Чиксулуб соққысынан туындады, ол күн сәулесін тосқан шаң бұлтын құрады, көптеген өсімдіктерді өлтіріп, жаһандық температураны төмендетті (бұл салқындату «соққы қысы» деп аталады). 2014 жылы геолог Герта Келлер және басқалар жариялаған Декан вулканизмінің уақыты туралы зерттеу жойылуға вулканизм мен соққы оқиғасының бірдей себеп болғанын ұсынады. Осыдан кейін 2015 жылы ұқсас зерттеу жүргізілді, олардың екеуі де соққының Декан вулканизмін күшейткенін немесе оны тудырғанын қарастырады, өйткені оқиғалар шамамен антиподтарда болды. Алайда, соққы теориясы әлі де ең сенімді және әртүрлі шолулар бойынша консенсус көзқарасы болып табылады. Дегенмен, жақында жасалған жаңалықтар соққыдан туған зақымның ауқымын көрсетеді. 2019 жылдың наурыз айында Ұлттық ғылым академиясының басылымында он екі ғалымнан тұратын халықаралық команда Боуман, Солтүстік Дакота штатының жанында табылған Танис қазбасының мазмұнын жариялады, ол Чиксулуб соққысы кезінде ежелгі көлдің және оның тұрғындарының жаппай жойылғандығын көрсетті. Бұл мақалада топтың мәлімдемесіне сәйкес, қазба орны қазбаланған ағаштармен, балықтар мен басқа жануарлардың қалдықтарымен толы. Зерттеуді жетекшілік еткен Канзас университетінің профессоры Роберт ДеПальма «Нью-Йорк Таймс» газетінде: «Сүйектердің шығып тұрғанын байқамау мүмкін емес. Қазылымды көргенде, оларды жібермейсіз» деді. Осы табысқа Чиксулуб соққысымен байланысты дәлелдер: балықтардың жамбас қабыршақтарында табылған және зәрбеңкеге енген «Чиксулуб оқиғасымен байланысты басқа тектиттердің бірегей химиялық қолтаңбасын» алып жүретін тектиттер, оқиғаның тағы бір белгісі саналатын иридийге бай жоғарғы қабат және азықтандыруға қатысты дәлелдердің жоқтығы, мүмкін, аман қалғандардың азы болуын көрсетеді. Қазба орнының жойылған себебі цунами немесе соққыдан кейінгі жер сілкіністерінен туындаған көл мен өзеннің толқуы болды ма деген мәселе талқыланды, бірақ зерттеушілер әлі бір нақты қорытындыға келген жоқ. Алайда, алгоритмдік интеллектке арналған 100-ден астам процессорды қолданатын соңғы есептеулер Декан тұзақтарының соққыдан бұрын 300 000 жыл бойы жарылып, шамамен 700 000 жылға жуық уақыт бойы жарыла бергенін көрсетті, бұл жаһандық жойылуға үлкен үлес қосты.
The Deccan Traps are segmented into three stratigraphic units: the Upper, Middle, and Lower traps. While it was previously interpreted that these groups represented their own key points in the sequence of events in Deccan extrusion, it is now more widely accepted that these horizons relate more closely to paleo topography and distance from the eruption site. Because of its magnitude, scientists have speculated that the gases released during the formation of the Deccan Traps played a major role in the Cretaceous–Paleogene (K–Pg) extinction event (also known as the Cretaceous–Tertiary or K–T extinction). It has been theorized that sudden cooling due to sulfurous volcanic gases released by the formation of the traps and toxic gas emissions may have contributed significantly to the K–Pg mass extinction. However, the current consensus among the scientific community is that the extinction was primarily triggered by the Chicxulub impact event in North America, which would have produced a sunlight blocking dust cloud that killed much of the plant life and reduced global temperature (this cooling is called an impact winter). Work published in 2014 by geologist Gerta Keller and others on the timing of the Deccan volcanism suggests the extinction may have been caused by both the volcanism and the impact event. This was followed by a similar study in 2015, both of which consider the hypothesis that the impact exacerbated or induced the Deccan volcanism, since the events occurred approximately at antipodes. However, the impact theory is still the best supported and has been determined by various reviews to be the consensus view. A more recent discovery appears to demonstrate the scope of the destruction from the impact alone, however. In a March 2019 article in the Proceedings of the National Academy of Sciences, an international team of twelve scientists revealed the contents of the Tanis fossil site discovered near Bowman, North Dakota, that appeared to show a devastating mass destruction of an ancient lake and its inhabitants at the time of the Chicxulub impact. In the paper, the group reports that the geology of the site is strewn with fossilized trees and remains of fish and other animals. The lead researcher, Robert A. DePalma of the University of Kansas, was quoted in the New York Times as stating that "You would be blind to miss the carcasses sticking out It is impossible to miss when you see the outcrop". Evidence correlating this find to the Chicxulub impact included tektites bearing "the unique chemical signature of other tektites associated with the Chicxulub event" found in the gills of fish fossils and embedded in amber, an iridium rich top layer that is considered another signature of the event, and an atypical lack of evidence for scavenging perhaps suggesting that there were few survivors. The exact mechanism of the site's destruction has been debated as either an impact caused tsunami or lake and river seiche activity triggered by post impact earthquakes, though there has yet been no firm conclusion upon which researchers have settled. However, a recent computation involving more than 100 processors dedicated to algorithmic intelligence show that the Deccan Traps had been erupting for 300,000 years prior to the impact, and likely kept erupting for nearly 700,000 years, which would have greatly contributed to global extinction.
Петрология
Декан тұзақтарында лавалардың кем дегенде 95% толеиттік базальттар құрайды. Басты минералды құрамдас бөліктері – оливин, пироксендер және плагиоклаз, сондай-ақ белгілі бір Fe-Ti бай оксидтері. Бұл магмалардың MgO құрамы 7%-дан кем. Дегенмен, осы минералдардың көпшілігі жоғары деңгейде өзгерген түрлерде кездеседі. Декан тұзақтары әртүрлі жіктемелерге бөлінген, оның ішінде үш түрлі стратиграфиялық топқа да жіктеледі, бірақ геохимиялық тұрғыдан провинцияны он бірге дейін түрлі формацияға бөлуге болады. Бұл бірліктердегі көптеген петрологиялық айырмашылықтар жер қыртысының әртүрлі дәрежедегі қоспаларының нәтижесі болып табылады. Инфратраптық қабаттар (Ламета формациясы) және интертраппенді қабаттарда табиғи суда тіршілік ететін моллюскалардың қазба қалдықтары да табылады.
Құрылыс теориясы
Декан тұзақтарының жарылысы мантияның терең түйінімен байланысты деп болжанады. Жарылыстың негізгі импульсінің жоғары 3He/4He арақатынамы мантиялық түйіннен пайда болған магмаларда жиі кездеседі. Ұзақ мерзімді жарылыс аймағы (ыстық нүкте), Реюньон ыстық нүктесі деп белгілі, Декан тұзақтарының жарылысына себеп болды деп күдіктеледі және Маскарен үстіртінің Үндістаннан бөлінуіне әкелген жарылысты ашты. Аймақтық қыртыстың жұқаруы осы жарылыс оқиғасының теориясын қолдайды және бұл аймақтағы түйіннің көтерілуіне ықпал еткен болуы мүмкін. Түйін моделін растайтын деректер жиналып келеді. Үнді тектоникалық плитасының қозғалысы мен Декан тұзақтарының жарылыс тарихы арасында мықты байланыс бар. Теңіз магниттік профильдерінен алынған деректерге сәйкес, плитаның ерекше жылдамдықпен қозғалу импульсі 67 миллион жыл бұрын болған Декан су тасқыны базальттарының алғашқы импульсімен бір уақытта басталды. Таралу жылдамдығы тез өсті және базальттік жарылыстардың ең жоғарғы деңгейіне жетті. Содан кейін таралу жылдамдығы төмендеді, бұл төмендеу шамамен 63 миллион жыл бұрын болды, осы кезде Декан вулканизмінің негізгі фазасы аяқталды. Бұл байланыс түйін динамикасымен қозғалған деп есептеледі. Үнді және Африка плиталарының қозғалысы да байланысты екені көрсетілді, олардың ортақ факторы – осы плиталардың Реюньон түйінінің басына қатысты орналасуы. Үндістанның үдемелі қозғалысы Африканың сағат тіліне қарсы айналу жылдамдығының баяулауымен бірдей уақытта жүреді. Плиталардың қозғалысы арасындағы тығыз байланыс оларды Реюньон түйінінің күші қозғалғанын көрсетеді. Астероидтың соқтығысы және оның нәтижесінде жарылыс көлемінің артуы Крит және палеоген кезеңдерін бөліп тұратын уақытта болған жаппай жойылуларға себеп болуы мүмкін, бұл K–Pg шекарасы деп аталады. Алайда, бұл ұсынысты басқа авторлар "беткей және тез байқауларға негізделген ыңғайлы түсіндірулер" деп сипаттап, сынады.
Шива кратері
Үндістанның батыс жағалауындағы теңіз түбіндегі геологиялық құрылым, осы ретте Шива кратері деп аталады, ықтимал соққы кратері ретінде қарастырылуда. Ол шамамен 66 миллион жыл бұрын пайда болған болуы мүмкін, бұл Деккан тұзақтарымен сәйкес келеді. Осы құрылымның соққы кратері екенін алға тартқан зерттеушілер, бұл соққының Деккан тұзақтарының пайда болуына бастап, сондай-ақ палеогеннің басында Үнді тақтасының жылдамдауына әсер еткен болуы мүмкін деп санайды. Дегенмен, Жер ғылымдары қауымдастығының ағымдағы пікірі бойынша, бұл құрылымның нақты соққы кратері болуы ықтимал емес.