Фазовые диаграммы 𝑃−𝑋𝐻2𝑂, показывающие влияние различных составов EAT с разной степенью гидратации на содержание fO2 (∆FMQ) и H2O в расплавах. Источник: Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01489-z
Формирование континентов Земли миллиарды лет назад подготовило почву для процветания жизни. Но ученые расходятся во мнениях о том, как образовались эти массивы суши, и произошло ли это посредством геологических процессов, которые мы наблюдаем и сегодня.
Недавняя статья Дэвида Эрнандеса Урибе из Иллинойсского университета в Чикаго в журнале Nature Geoscience добавляет новую информацию к этому спору, пробивая брешь в ведущей теории формирования континентов. Эрнандес Урибе использовал компьютерные модели для изучения образования магм, которые, как считается, содержат ключи к происхождению континентов.
Магма — это расплавленное вещество, которое при охлаждении образует горные породы и минералы. Эрнандес Урибе искал магмы, которые соответствуют составу редких минеральных отложений, называемых цирконами, которые датируются архейским периодом 2,5–4 миллиарда лет назад, когда, по мнению ученых, впервые образовались континенты.
В прошлом году ученые из Китая и Австралии опубликовали статью, в которой утверждали, что архейские цирконы могли образоваться только путем субдукции — когда две тектонические плиты сталкиваются под водой, выталкивая сушу на поверхность. Этот процесс происходит и сегодня, вызывая землетрясения и извержения вулканов, а также изменяя берега континентов.
Но Эрнандес Урибе, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде, обнаружил, что субдукция не была необходима для создания архейских цирконов. Вместо этого он обнаружил, что минералы могли образоваться под действием высокого давления и температур, связанных с плавлением толстой первичной коры Земли.
«Используя мои расчеты и модели, вы можете получить те же сигнатуры для цирконов и даже обеспечить лучшее соответствие через частичное плавление нижней части коры», — сказал Эрнандес Урибе. «Так что, основываясь на этих результатах, у нас все еще нет достаточных доказательств, чтобы сказать, какой процесс сформировал континенты.»
Результаты также повышают неопределенность относительно того, когда на Земле началась тектоника плит. Если первые континенты Земли образовались путем субдукции, это означало, что континенты начали двигаться между 3,6 и 4 миллиардами лет назад — всего через 500 миллионов лет после начала существования планеты. Но альтернативная теория плавления коры, формирующей первые континенты, означает, что субдукция и тектоника могли начаться гораздо позже.
«Наша планета — единственная планета в Солнечной системе, которая имеет активную тектонику плит, какой мы ее знаем», — сказал Эрнандес Урибе. «И это относится к происхождению жизни, потому что то, как двигались первые континенты, контролировало погоду, это контролировало химию океанов и все, что связано с жизнью».
Дополнительная информация: Дэвид Эрнандес-Урибе, Генерация архейских окислительных и влажных магм из мафического утолщения коры, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01489-z
Информация о журнале: Nature Geoscience
Предоставлено Иллинойсским университетом в Чикаго
