Первые континенты возникли около 3,5 миллиардов лет назад, но геологам неясно, каков был первоначальный процесс их формирования. Новое объяснение связывает их появление с ассоциацией трех типов крупнозернистых пород, называемых гранитоидами, которые могут показаться очень знакомыми тому, кто недавно делал ремонт дома. Исследование опубликовано в открытом доступе в журнале Nature Communications.
Когда Земля остыла и образовались океаны, это было почти все, что у нее было. Земля была ограничена небольшими вулканическими островами, которые уже давно подверглись эрозии. Однако мы знаем, что части ранних континентов сохранились в Западной Австралии, северной Канаде и Гренландии . Постепенно они расширились и стали современными версиями этих мест, в то время как другие континенты догнали их сотни миллионов – или даже миллиарды – лет спустя.
Однако процесс формирования первой коры озадачил геологов, особенно относительно того, была ли здесь замешана тектоника плит. Любая кора возрастом почти четыре миллиарда лет за это время повидала многое, что затрудняет определение ее индивидуальной природы. Даже если бы мы могли видеть камни свежими, процесс от извержения магмы до кристаллизации, вероятно, был сложным и трудно проследить в обратном направлении.
Тем не менее, доктор Маттейс Смит и его коллеги из Университета Британской Колумбии утверждают, что именно это и сделали. «Мы отследили определенный набор микроэлементов, которые не подвержены изменениям и сохраняют первозданные признаки исходной магмы», — сказал Смит в своем заявлении. Авторы считают, что соотношения этих элементов, некоторые из которых довольно редки, являются ключом к решению проблемы. произошел.
Первоначальная кора состояла из трех типов горных пород; тоналит, трондьемит и гранодиорит, известные под общим названием ТТГ. В предыдущих исследованиях ТТГ рассматривались образцы из одного или нескольких мест, но Смит и его коллеги проанализировали материалы, собранные по всему миру, чтобы найти общие черты и проигнорировать остальное.
«Эти элементы позволили нам оглянуться назад на химические изменения, которые претерпевает магма ТТГ, и проследить состав расплава до его исходного состояния и источника», — добавил Смит. Он подозревает, что источником, вероятно, было габбро, разновидность породы, образовавшаяся в результате медленного остывания магмы, богатой магнием и железом.
Процесс, предлагаемый авторами, мог бы объяснить состав древних частей континентов, которые стали их основой.
«Все эти породы – и особенно их комбинации – можно объяснить с помощью модели, которую мы представляем», – заявил Смит. «Наша модель представляет собой простую модель, в которой ТТГ, а также более молодые породы, с которыми обычно связаны ТТГ, возникли в результате медленного Захоронение, утолщение и плавление коры-предшественницы, которая, вероятно, напоминала океанические плато. Континентальной коре было суждено развиваться таким образом, потому что она продолжала погружаться все дальше, и породам в ее основании не оставалось другого выбора, кроме как плавиться. При этом они создали TTG, которые оказались выигрышным рецептом континентального выживания и роста». Под всем вышеперечисленным материалом температура, вероятно, превышала 1600° C.
Если модель выдержит проверку, она решит проблему геологов. Согласно предыдущим моделям, ТТГ образовались в первых зонах субдукции после начала тектоники плит. Однако существует неопределенность относительно времени возникновения тектоники плит, и некоторые подозрения, что она моложе первых континентов, что создает очевидную проблему.
«Всегда стоял вопрос «курица и яйцо», о том, что было первым – начало тектоники плит ТТГ-магматизма с образованием новой континентальной коры», – сказал Смит. «Мы показываем, что эти вещи на самом деле могут быть не связаны напрямую. Признание типа материнской породы делает этот скачок возможным, а также устраняет необходимость в том, чтобы другие механизмы, такие как воздействие метеорита, объясняли рост первых настоящих континентов».
ТТГ-кора сейчас составляет лишь небольшую часть Земли, но она и связанные с ней немного более молодые породы по-прежнему составляют большую часть Северной Америки. Некоторым людям это понравилось.
«Как ни странно, у многих людей есть разновидности этого типа камня в качестве кухонной столешницы», — сказал доктор Смит. «В некотором смысле, многие люди готовят свой ужин из того камня, из которого образовались наши современные континенты».
Это может быть не очень хорошо. Хотя кухонная посуда из гранита безопасна в использовании, большое количество смертей, связанных с резкой искусственного камня, привело к расследованиям, которые предполагают, что резка гранита для изготовления мебели также может быть опасна для здоровья. Иногда лучше оставить старые вещи на своем месте.
