Тектоника плит 4 миллиарда лет назад, возможно, помогла зарождению жизни на Земле
Возраст самого старого поверхностного слоя Земли, образующего континенты, называемого корой, составляет около 4 миллиардов лет, и он состоит из вулканических пород толщиной 25–50 км, известных как базальты. Первоначально учёные думали, что вся планета покрыта единой литосферной корой, тогда как отдельные плиты, которые мы видим сегодня, начали формироваться только 1 миллиард лет спустя. Однако отношение к этой гипотезе подвергается сомнению.
Механизм формирования этой континентальной коры несколько загадочен: теперь ученые предполагают, что он мог быть вызван тектоникой плит — движением основных поверхностных плит Земли по земному шару в течение миллиардов лет, формирующим массивы суши и топографические особенности, которые мы видим сегодня.
Одна теория фокусируется на том, когда плиты сходятся, часто вызывая погружение одной под другую, что приводит к частичному плавлению и изменению состава магмы, в то время как другая изучает механизмы, происходящие внутри самой коры (на глубине менее 50 км), которые полностью отделены от границ плит, но также вызывают частичное плавление.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, сообщает об экспериментальной работе по исследованию аналога океанических плато, больших плоских возвышений с крутыми краями, которые представляют собой раннюю базальтовую кору, первоначально образовавшуюся в эоархее (3,6–4 миллиарда лет назад).
Возможные способы формирования эоархейской континентальной коры. а) Сагдукция (плотная кора погружается в мантию под действием силы тяжести), б) перекрытие континентальной коры на границе сходящейся плиты, где она менее плотная, чем подстилающая мантия, и в) неглубокая субдукция на границе сходящейся плиты. Это исследование поддерживает обе модели b и c.
Доктор Алан Хасти из Эдинбургского университета и его коллеги подвергли примитивные базальты океанических плато юго-западной части Тихоокеанского плато Онтонг-Ява экспериментам по плавлению при высоких температурах и давлении.
Обнаруженная континентальная кора не могла образовываться при давлении 1 ГПа, что соответствует глубине ~ 30 км) и плагиоклазовый полевой шпат (стабилен до ~ 1,8 ГПа, глубина ~ 60 км), рутил (стабилен при давлениях 0,7-1,6 ГПа, глубина ~25–55 км) и амфибол (контролирует реакции дегидратации и плавления).
Результаты экспериментов показали, что гранат и рутил не стабилизировались при температуре 50–55 км) было стабильным для граната, что усилило ранее существовавшее мнение о стабильности при давлении 1 ГПа и, следовательно, увеличило глубину образования. Следовательно, субдукция является более подходящим механизмом для объяснения этой реакции.
Моделирование также предполагает, что ранние магмы подвергались фракционной кристаллизации по мере того, как они поднимались сквозь земную кору, в результате чего кристаллы отделялись от жидкой магмы, в результате чего оставшийся пул магмы обеднялся определенными элементами, использованными в исходных кристаллах, поэтому состав постоянно менялся по мере формирования новых кристаллов.
Благодаря этому исследовательская группа определила кристаллизацию амфибола как основную причину частичного плавления, поскольку это водный минерал, который мог быть включен в кору путем опрокидывания и захоронения. Это соответствует признакам известных эоархейских вулканических пород, таких как тоналиты и трондьемиты.
Зеленокаменный пояс Исуа в Гренландии и архейский Кратон Невольников в Канаде считаются двумя остатками сходящихся границ плит над древними зонами субдукции. В таких областях метабазитовая (метаморфизованная базальтовая и родственные породы) магма смешивалась с жидкостями из плавящейся субдуцирующей коры, образуя новую богатую кремнеземом магму, что положило начало циклу разрушения и возрождения континентов, что и сформировало мир, который мы видим сегодня.
Механизм формирования этой континентальной коры несколько загадочен: теперь ученые предполагают, что он мог быть вызван тектоникой плит — движением основных поверхностных плит Земли по земному шару в течение миллиардов лет, формирующим массивы суши и топографические особенности, которые мы видим сегодня.
Одна теория фокусируется на том, когда плиты сходятся, часто вызывая погружение одной под другую, что приводит к частичному плавлению и изменению состава магмы, в то время как другая изучает механизмы, происходящие внутри самой коры (на глубине менее 50 км), которые полностью отделены от границ плит, но также вызывают частичное плавление.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, сообщает об экспериментальной работе по исследованию аналога океанических плато, больших плоских возвышений с крутыми краями, которые представляют собой раннюю базальтовую кору, первоначально образовавшуюся в эоархее (3,6–4 миллиарда лет назад).
Возможные способы формирования эоархейской континентальной коры. а) Сагдукция (плотная кора погружается в мантию под действием силы тяжести), б) перекрытие континентальной коры на границе сходящейся плиты, где она менее плотная, чем подстилающая мантия, и в) неглубокая субдукция на границе сходящейся плиты. Это исследование поддерживает обе модели b и c.
Доктор Алан Хасти из Эдинбургского университета и его коллеги подвергли примитивные базальты океанических плато юго-западной части Тихоокеанского плато Онтонг-Ява экспериментам по плавлению при высоких температурах и давлении.
Обнаруженная континентальная кора не могла образовываться при давлении 1 ГПа, что соответствует глубине ~ 30 км) и плагиоклазовый полевой шпат (стабилен до ~ 1,8 ГПа, глубина ~ 60 км), рутил (стабилен при давлениях 0,7-1,6 ГПа, глубина ~25–55 км) и амфибол (контролирует реакции дегидратации и плавления).
Результаты экспериментов показали, что гранат и рутил не стабилизировались при температуре 50–55 км) было стабильным для граната, что усилило ранее существовавшее мнение о стабильности при давлении 1 ГПа и, следовательно, увеличило глубину образования. Следовательно, субдукция является более подходящим механизмом для объяснения этой реакции.
Моделирование также предполагает, что ранние магмы подвергались фракционной кристаллизации по мере того, как они поднимались сквозь земную кору, в результате чего кристаллы отделялись от жидкой магмы, в результате чего оставшийся пул магмы обеднялся определенными элементами, использованными в исходных кристаллах, поэтому состав постоянно менялся по мере формирования новых кристаллов.
Благодаря этому исследовательская группа определила кристаллизацию амфибола как основную причину частичного плавления, поскольку это водный минерал, который мог быть включен в кору путем опрокидывания и захоронения. Это соответствует признакам известных эоархейских вулканических пород, таких как тоналиты и трондьемиты.
Зеленокаменный пояс Исуа в Гренландии и архейский Кратон Невольников в Канаде считаются двумя остатками сходящихся границ плит над древними зонами субдукции. В таких областях метабазитовая (метаморфизованная базальтовая и родственные породы) магма смешивалась с жидкостями из плавящейся субдуцирующей коры, образуя новую богатую кремнеземом магму, что положило начало циклу разрушения и возрождения континентов, что и сформировало мир, который мы видим сегодня.
- Алексей Павлов
- Hastie et al. 2023 and Nutman 2023
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Ученые рассказали, что на самом деле означают сны
Похоже, что сонники нас обманывали....
Илон Маск снова в центре крупного скандала
Новые спутники Starlink вызывают ярость у астрономов....
Гладиаторы сражались насмерть. Или нет?
Ответ оказался крайне неоднозначным....
По новой теории человеческое сознание находится сразу во многих скрытых измерениях
Это кажется дичью, но американский физик уверяет, что нашел доказательства....
Самому одинокому в мире дереву из тысячелетней косточки исполнилось 14 лет
Лекарственное дерево вырастили из древнего семени, найденного в пещере....
«Лаванда» и «Евангелие» — ИИ-машины смерти
Как израильская армия использует нейросети для бомбардировок боевиков....
Слепить автомобиль: вязкость нового конструкционного клея в 22 раза превзошла эпоксидку
Новое вещество с добавкой резины сделает транспорт легче и экономичнее....
Эффективность максимальна: паучьи клыки оказались необычайно мощными резаками
Анатомия пауков прокладывает путь для новых режущих инструментов....
Капитан «обреченной экспедиции» был съеден собственным экипажем
Темные факты, хранившиеся почти два века в тайне, начинают постепенно раскрываться....
Как взломать мозг и улучшить память на 80%?
Новая технология существенно изменила жизнь американского журналиста....
Авиакомпании будут замедлять скорость самолетов
Это делается во благо всех людей, но вот получится ли?...
Новая тайна озера Мичиган: на дне найдены десятки гигантских кратеров
Как они появились и что от них ждать, ученые пока не знают....
Волки-убийцы терроризируют индийский штат Уттар-Прадеш
Почему хищники открыли охоту на детей?...
ИИ победил капчу
Доказано тестированием....
Учёные скопировали кишечник акулы, чтобы задать направление жидкостям без клапанов
Самим до такого додуматься было просто невозможно....
Возле светловолосых мумий из китайской пустыни нашли кефирный сыр возрастом 3600 лет
Исследованы геномы молочнокислых бактерий бронзового века....