Свидетельства тектоники плит обнаружены в кристалле возрастом 3,8 млрд лет
Древнейшие свидетельства тектоники плит на Земле обнаружили ученые, изучив древние кристаллы циркона, найденные в Южной Африке, согласно новому исследованию, опубликованному 21 апреля в AGU Advances.
Согласно исследованию переход от стабильной поверхности горных пород к активным процессам в земной коре, которые формируют нашу планету сегодня, произошел около 3,8 миллиарда лет назад.
Оценки того, когда образовалась современная кора и началась тектоника плит, варьируются от более чем 4 млрд лет назад до всего 800 млн лет назад. Неопределенность возникает из-за того, что геологические данные о молодости Земли скудны из-за эффекта рециркуляции поверхности самой тектоники плит. Например, почти ничего не осталось от Хадейского эона, первых 500 миллионов лет существования Земли.
Геологи Гарвардского университета обнаружили хронологическую серию из 33-х микроскопических кристаллов циркона из редкого древнего блока земной коры в поясе Барбертон-Гринстоун в Южной Африке, которые образовались в разное время в течение критического периода в 800 миллионов лет от 4,15 до 3,3 млрд лет назад.
Циркон является относительно распространенным вспомогательным минералом в земной коре, но древние представители эпохи Хадея, от 4 до 4,56 млрд лет назад, чрезвычайно редки, и встречаются всего в 12 местах на Земле, и обычно в количестве менее трех в каждом месте.
Цирконы возрастом 3,8 млрд лет и моложе, по-видимому, образовались в горных породах, испытывающих давление и плавление, аналогичные современным зонам субдукции, что позволяет предположить, что кора, возможно, начала двигаться.
«3,8 миллиарда лет происходит резкий сдвиг, когда кора дестабилизируется, образуются новые породы, и мы видим, что геохимические признаки становятся все более и более похожими на то, что мы видим в современной тектонике плит», — сказала геолог из Гарвардского университета Надя Драбон.
Напротив, как показало исследование, более старые цирконы сохранили свидетельство глобальной «протокоры», образовавшейся в результате переплавления мантийной породы, которая оставалась стабильной в течение 600 миллионов лет.
Новое исследование обнаружило аналогичный переход к условиям, напоминающим современную субдукцию, в цирконах из других мест по всему миру, датируемых примерно 200 млн лет назад южноафриканских цирконов.
«Мы видим доказательства значительных изменений на Земле около 3,8–3,6 млрд лет назад, и эволюция в сторону тектоники плит является одной из очевидных возможностей», — сказала Драбон.
По словам ученых, хотя результаты и не являются окончательными, они предполагают, что глобальные изменения вероятно, начинались и останавливались в отдельных местах, прежде чем перейти к эффективному глобальному механизму постоянно движущихся плит, который происходит сегодня.
