Формування перших тектонічних плит на Землі: усе відбувалося не так, як ми думали

Відомо, що перша континентальна кора на Землі утворилася понад 3 мільярди років тому. Передбачається, що перші фрагменти були утворені внаслідок часткового плавлення та перекристалізації первинної застійної базальтової кори, сформованої понад 4,4 мільярда років тому, яка покривала всю нашу молоду та гарячу планету, пише Forbes.

З плином часу ці мікроконтиненти зсунулися разом під дією конвекційних потоків у мантії Землі, утворивши перші в історії нашої планети суперконтиненти. У той період земна кора являла собою мозаїку з тектонічних плит, деякі з яких включали континентальну кору, тоді як інші — все ще зберігали "більш первинну" базальтову кору.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Однак досі геологи не могли дійти згоди щодо того, як саме відбувався цей процес: чи був він надзвичайно швидким (протягом кількох мільйонів років) і припинився близько 3 мільярдів років тому, чи був він процесом, який наростав з плином часу і повільно припинявся.

І все ж основна на сьогодні теорія припускала, що наша планета тривалий час була застійною і без тектонічної активності, поки не стався перехід до тектонічних плит. Однак усе змінилося після публікації результатів нового дослідження.

За словами провідного автора нового дослідження Джессі Реймінка, доцента кафедри геонаук Університету штату Пенсільванія, їм із колегами вдалося довести, що формування перших тектонічних плит на Землі зовсім не було швидким.

Під час дослідження вчені зіставили хімічний склад і вік більш ніж 600 000 зразків найстаріших відомих гірських порід на Землі. Це в кінцевому підсумку дозволило їм скласти графік формування земної кори. Зазначимо, що в більш ранніх роботах для розрахунку швидкості росту кори використовувалися окремі мінерали. Однак автори нового дослідження вважають цей метод помилковим, оскільки мінеральні зерна можуть частково перекристалізуватися в більш пізній час. Це зі свого боку призводить до помилкового молодшого віку, коли вони сформувалися.

За словами Реймінка, вони з колегами пішли на хитрість і підрахували, скільки змін відбулося, поглянувши на склад магматичних порід по-новому. Для цього їм довелося розробити абсолютно новий метод визначення переробки магматичних порід та їхньої реформації протягом часу. Крім того, вчені експериментально продемонстрували, як одна й та сама порода здатна змінюватися по-різному протягом часу.

Далі ці розрахунки були використані для калібрування переробок, зафіксованих у записах про породи. Після цього дослідники розрахували криву зростання земної кори, використовуючи нове розуміння того, як реформувалися гірські породи. Зрештою вчені порівняли новітню криву формування тектонічних плит зі швидкістю зростання, отриманою з даних про корисні копалини іншими вченими.

Результати свідчать про те, що крива зростання земної кори, заснована на гірських породах, краще відповідає повільному формуванню континентів, ніж швидкому, про яке свідчать лише мінерали. Таким чином учені припускають, що формування континентів почалося близько 4 мільярдів років тому і тривало близько одного мільярда років — тобто процес зовсім не був швидким.

Раніше Фокус писав про те, яке майбутнє чекає на Землю після формування нового суперконтиненту.