Формирование первых тектонических плит на Земле: все происходило не так, как мы думали

Известно, что первая континентальная кора на Земле образовалась более 3 миллиардов лет назад. Предполагается, что первые фрагменты были образованы в результате частичного плавления и перекристаллизации первичной застойной базальтовой коры, сформированной более 4,4 миллиарда лет назад, которая покрывала всю нашу молодую и горячую планету, пишет Forbes.

С течением времени эти микроконтиненты сдвинулись вместе под действием конвекционных потоков в мантии Земли, образовав первые в истории нашей планеты суперконтиненты. В тот период земная кора представляла собой мозаику из тектонических плит, некоторые из которых включали континентальную кору, тогда как другие — все еще сохраняли "более первичную" базальтовую кору.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Однако до сих пор геологи не могли сойтись во мнении как именно происходил этот процесс: был ли он чрезвычайно быстрым (в течение нескольких миллионов лет) и прекратился около 3 миллиардов лет назад или же он представлял собой процесс, нарастающий с течением времени и медленно прекращающийся.

И все же доминирующая на сегодня теория предполагала, что наша планета долгое время была застойной и без тектонической активности, пока не произошел переход к тектоническим плитам. Однако все изменилось после публикации результатов нового исследования.

По словам ведущего автора нового исследования Джесси Рейминка, доцента кафедры геонаук Университета штата Пенсильвания, им с коллегами удалось доказать, что формирование первых тектонических плит на Земле вовсе не было быстрым.

В ходе исследования ученые сопоставили химический состав и возраст более чем 600 000 образцов старейших известных горных пород на Земле. Это в конечном итоге позволило им составить график формирования земной коры. Отметим, что в более ранних работах для расчета скорости роста коры использовались отдельные минералы. Однако авторы нового исследования считают данный метод ошибочным, так как минеральные зерна могут частично перекристаллизоваться в более позднее время. Это в свою очередь приводит к ошибочному более молодому возрасту, когда они сформировались.

По словам Рейминка, они с коллегами пошли на хитрость и подсчитали, сколько изменений произошло, взглянув на состав магматических пород по-новому. Для этого им пришлось разработать совершенно новый метод определения переработки магматических пород и и реформации в течение времени. Кроме того, ученые экспериментально продемонстрировали, как одна и та же порода способна меняться по-разному в течение времени.

Далее эти расчеты были использованы для калибровки переработок, зафиксированных в записях о породах. После этого исследователи рассчитали кривую роста земной коры, используя новое понимание того, как реформировались горные породы. В конце концов ученые сравнили новейшую кривую формирования тектонических плит со скоростью роста, полученной из данных о полезных ископаемых другими учеными.

Результаты свидетельствуют о том, что кривая роста земной коры, основанная на горных породах, лучше соответствует медленному формированию континентов, чем быстрому, о котором свидетельствуют лишь минералы. Таким образом ученые предполагают, что формирование континентов началось около 4 миллиардов лет назад и длилось около одного миллиарда лет — то есть процесс вовсе не был быстрым.

Ранее Фокус писал о том, какое будущее ждет Землю после формирования нового суперконтинента.