Геологи обнаружили следы положивших начало Евфрату древних рек

Используя сейсмические и топографические данные, геологи изучили палеогидрологию Юго-Восточной Анатолии и реконструировали эволюцию двух протекавших здесь речных потоков. Ученые пришли к выводу, что эти древние реки примерно 5,4 миллиона лет назад впадали в водоем на месте сильно пересохшего в то время Средиземного моря. Как говорится в опубликованном в Nature Geoscience отчете об исследовании, их общий сток, несмотря на относительно небольшие водосборные бассейны, вероятно, превышал сток современных Тигра, Евфрата и Нила. Позднее в результате тектонических процессов обе реки повернули на юго-восток, а их слияние привело к образованию Евфрата, русло которого в верхнем течении приобрело современное положение около 1,6 миллиона лет назад. 

Евфрат образуется благодаря слиянию двух рек ― Мурата и Карасу, берущих начало на Армянском нагорье на востоке Турции. Вопрос о происхождении и ранней эволюции Евфрата все еще остается малоизученным. Ряд исследователей полагают, что в начале своей истории река впадала в бессточное озеро в Юго-Восточной Анатолии. Его местоположение реконструируют неподалеку от района, в котором обнаружены древнейшие речные террасы Евфрата, перекрытые вулканическими отложениями возрастом около 10,24 миллиона лет. Другие ученые сообщают об обнаружении наносов, предположительно оставленных Евфратом и датируемых временем около девяти миллионов лет назад, на севере Сирии, и считают, что уже тогда река могла течь на юго-восток и впадала в морской бассейн, покрывавший значительную часть Аравийской плиты.

Вместе с тем геологам известны речные отложения на шельфе Восточного Средиземноморья. Это формации Хандере и Нахр-Менаше, расположенные соответственно к северу и к юго-востоку от Кипра. Они сформированы наносами рек в позднем миоцене, во время так называемого Мессинского кризиса солености 5,97–5,33 миллиона лет назад. Средиземное море в этот промежуток времени оказалось изолировано от Мирового океана, так как перемещения Африканской и Иберийской плит привело к закрытию проливов, соединявших его с Атлантикой вместо современного Гибралтарского пролива. Из-за испарения море сильно сократилось в размерах и распалось на ряд водоемов, а уровень его в восточной части понизился на 1,7–2,1 километра. Убыль воды не мог компенсировать продолжавшийся и в это время речной сток. Вода поступала в том числе и через реки, оставившие отложения Хандере и Нахр-Менаше, однако русла этих потоков до настоящего времени не были определены.

Предположение об их связи с древними речными системами, впоследствии образовавшими Евфрат, высказали специалист по сейсмостратиграфии Эндрю Мэйдоф (Andrew S. Madof) из компании Chevron и группа геологов из Австралии, Великобритании и США. Опираясь на результаты сейсмических наблюдений по методу отраженных волн, проведенных для выявления погребенных речных отложений, а также на детальные карты тектонических разломов и данные наземной и спутниковой топографической съемки, ученые произвели палеогеографическую реконструкцию региона Юго-Восточной Анатолии, через который, по-видимому, протекали реки, сформировавшие наносы Хандере и Нахр-Менаше. В этом регионе на границах между Анатолийской, Аравийской и Африканской плитами существуют динамичные системы разломов, которые определяют направление речных русел.

Исследователи нашли признаки двух палеорусел, получивших названия палео-Карасу и палео-Мурат. Судя по распределению речных и озерных отложений, древние реки протянулись практически параллельно от верховий современных Карасу и Мурата на запад, а затем на юго-запад в Средиземное море вплоть до формаций Хандере и Нахр-Менаше соответственно. Время тектонических подвижек, которые привели к авульсиям (смещениям и изменениям направления) палеорусел, определялось как отношение среднего смещения русла к расчетной средней долгосрочной скорости скольжения по разлому. Затем Мэйдоф и его коллеги, опираясь на полученную хронологию и на возраст вулканических пород, перекрывающих древние наносы, реконструировали картину изменений, произошедших в речных системах, начиная с позднего миоцена.

Первоначально и палео-Мурат, появившийся не ранее 16,55 миллиона лет назад, и палео-Карасу, которая возникла между 8,6 и 5,9 миллиона лет назад, впадали, видимо, в бессточные озера к югу от Северо-Анатолийского разлома. При обмелении моря во время Мессинского кризиса солености древняя береговая линия подверглась оползням, возросла сейсмическая активность. Усилился общий наклон Юго-Восточной Анатолии, и русла рек, прорвав озера, продвинулись дальше на юго-запад. 5,45–5,33 миллиона лет назад они спускались в водоем на месте сильно пересохшего Средиземного моря, образуя протяженные, развитые дельты. После этого речные системы опять отступили вглубь суши, так как тектонические движения привели к поднятию района у побережья вновь заполнившегося водой Средиземного моря. Около 3,6 миллиона лет назад активные подвижки на Восточно-Анатолийском разломе заставили палео-Мурат повернуть на юго-восток, а позднее ― примерно 2,8 миллиона лет назад ― в том же направлении изменила течение и палео-Карасу. Их слияние привело к образованию Евфрата, русло которого в верхнем течении приобрело современное положение около 1,6 миллиона лет назад.

На основе данных об объеме наносов и сроков формирования Хандере и Нахр-Менаше ученые рассчитали объемы выноса осадков реками палео-Карасу (139,2 миллиона тонн в год) и палео-Мурата (56,2 миллиона тонн в год) и построили модели водосборных бассейнов для оценки их площади при различной степени вытянутости. Оказалось, что бассейны обеих древних рек в любом случае значительно уступали бассейну системы, объединяющей современные Евфрат и Тигр. При этом объемы выносов очень высоки: если рассматривать медианные значения площади бассейна (около 99 тысяч квадратных километров для палео-Мурата и около 250 тысяч квадратных километров для палео-Карасу) то первая река выносила осадков примерно столько же, сколько система Евфрат ― Тигр, а вторая ― больше, чем современный Нил. Не исключено, что во время Мессинского кризиса расход воды в палео-Мурате и в палео-Карасу был выше, чем в современных крупнейших реках Западной Азии и Северной Африки соответственно. Авторы исследования полагают, что это было возможно при условии большого уклона этих древних рек, а также высокой интенсивности осадков в среднем или эпизодического увеличения их количества.

Ранее мы рассказывали, как ученые обнаружили в Восточной Антарктиде под ледниковым щитом остатки реликтового речного ландшафта, а также реконструировали сдвиг русла Нила к западу в конце III тысячелетия до нашей эры.