Первые континенты появились гораздо раньше, чем ожидалось
Первые континенты Земли, известные как кратоны, могли появиться из океана на несколько сотен миллионов лет раньше, чем предполагалось, согласно новым исследованиям. В то время на Земле еще не было тектоники плит. Как же возникли эти участки земли? Исследователи нашли этому объяснение.
В геологии кратон - это . Несколько исследований предположили, что появление этих крупномасштабных структур произошло около 2,5-3 миллиардов лет назад, но точное время и масштабы их появления до сих пор остаются предметом споров. В новой работе исследователи из Университета Монаша попытались ответить на этот вопрос. Для этого они отправились в кратон Сингбхум на востоке Индии, где уже были обнаружены древние "карманы" осадочных пород.
Между 3,2 и 3,3 миллиардами лет назад
В ходе анализа, опубликованного в журнале (PNAS), исследователи поняли, что все эти осадочные карманы образовались практически одновременно в среде с одновременным воздействием воздуха и проточной воды.
Чтобы датировать эти породы, команда искала крошечные кристаллы, называемые цирконами, которые содержат радиоактивный элемент уран. Процесс утомительный. И не зря: диаметр зерен циркона составляет всего несколько десятков микрон. "Это похоже на поиск иголки в стоге сена", — говорит Приядарши Чоудхури, ведущий автор исследования.
После сбора цирконов исследователи поместили их под лазер, чтобы выявить их химический состав. Уран распадается с известной фиксированной скоростью, поэтому команда исследовала соотношение урана в каждом образце, чтобы определить возраст пород. На основании этих анализов они предположили, что весь кратон был обнажен между 3,2 и 3,3 миллиардами лет назад.
В связи с этим возникает другой вопрос: как возникли эти "первые континенты" на Земле?
В то время на нашей планете еще не было настоящей тектоники плит, необходимой для того, чтобы заставить эти куски плавучей коры подняться. Чтобы понять это, авторы отобрали образцы магматических пород из этих кратонов (пород, образовавшихся в результате кристаллизации горячей магмы). Последние лежат под осадочными породами, образуя своего рода "фундамент" для этих кратонов.
Анализируя химический состав этих пород, исследователи смогли получить информацию о давлении и температуре, при которых они впервые образовались. Имея на руках эти данные, они спроектировали и разработали модель для воссоздания этих условий.
Эта модель предполагает, что в это время шлейфы магмы, образовавшиеся под земной корой, заставили части кратона утолщаться и обогащать его легкими, плавающими материалами, особенно сицилией и кварцем. Таким образом, эти массивы суши "уплотнялись", оставаясь химически более легкими, чем более плотные породы вокруг них. Этот процесс позволил бы этим кратонам подняться из воды.
Другие кратоны, содержащие осадочные породы аналогичного возраста, включают Каапвааль в Южной Африке и Пилбару в Австралии. На основании этих новых анализов авторы считают возможным, что эти структуры также возникли в полном объеме более трех миллиардов лет назад.