Часть магмы из мантии содержит остатки самой ранней земной коры — ученые
Некоторые части магмы на Земле, которые пробились сквозь глубокую земную мантию и изверглись на поверхность Земли, происходят из частей мантии, которые содержат остатки самой ранней земной коры, обнаружили геологи в новом исследовании Кельнского университета, 28 апреля сообщает Phys.org.
Ученые считают, что этот древний материал, должно быть, был похоронен на «кладбище» старой и холодной коры более 4 млрд лет назад и сохранился с тех пор, возможно, после гигантского удара, который сформировал Луну.
Это открытие является неожиданным, поскольку тектонический режим плит нашей планеты постепенно перерабатывает материал земной коры посредством крупномасштабной мантийной конвекции в гораздо меньших временных масштабах. Поэтому предполагалось, что следы ранних геологических процессов на Земле можно найти только в качестве аналогов на других планетах земной группы (Меркурий, Венера и Марс), астероидах или Луне.
Однако, согласно исследованию, магматические породы, которые извергались на протяжении всей истории Земли, все еще могут нести сигнатуры, которые предоставляют подробную информацию о природе первой коры, ее долгосрочном сохранении на кладбище в самой нижней мантии и ее воскрешении в результате недавнего вулканизма.
Для своего исследования геологи изучили породы южной Африки возрастом до 3,55 млрд лет. Анализ этих пород выявил небольшие аномалии в изотопном составе элемента вольфрама (W). Происхождение этих изотопных аномалий, а именно относительное содержание 182W, связано с геологическими процессами, которые, должно быть, произошли сразу после образования Земли более 4,5 млрд лет назад.
Модельные расчеты авторов показали, что наблюдаемые изотопные структуры 182W лучше всего объясняются переработкой самой ранней земной коры в мантийный материал, который поднимается через шлейфы из нижней мантии, образуя лавы, извергающиеся на поверхность Земли.
Интересно, что сходные изотопные структуры можно, по словам ученых, наблюдать в различных типах современных вулканических пород (базальты океанских островов). Это свидетельствует о том, что самая ранняя земная кора все еще погребена в самой нижней мантии.
«Мы предполагаем, что нижние слои земной коры — или корни первичных континентов — стали тяжелее, чем их окружение, из-за процесса геологического созревания и, следовательно, погрузились в нижележащую мантию Земли. Похоже на лавовую лампу», — отметил геохимик доктор Йонас Туш из Кельнского университета.
«Это захватывающее открытие дает геохимический отпечаток молодой Земли, позволяя нам лучше понять, как формировались большие континенты на протяжении истории нашей планеты. Это также объясняет, как эволюционировала наша нынешняя, богатая кислородом атмосфера, что подготовило почву для возникновения сложной жизни», — добавила доктор Элис Хоффманн из Свободного университета Берлина.
