Новое исследование определило, когда на Земле сформировались тектонические плиты

Поверхность Земли постоянно меняется: тектонические плиты смещаются, формируются горные хребты, раздвигается морское дно и происходят сильные землетрясения. Новое исследование дополняет растущее количество доказательств того, что эта динамика началась 3,2 миллиарда лет назад. 

Хотя в геолого-геофизическом сообществе существуют разногласия по поводу того, когда именно Земля стала больше, чем просто комок горячей недифференцированной породы, новое исследование предполагает, что этот переход произошел примерно через 1,3 миллиарда лет после образования планеты.

«3,2 миллиарда лет назад — это переломный момент», — говорит соавтор исследования Чжэн Сян Ли, геодинамик из Университета Кертин в Австралии. 

В 2020 году Ли и его коллеги рассчитали, что около 3,2 миллиарда лет назад в мантии произошел процесс «повторного смешивания». Он включал в себя перенос минералов из коры вниз в мантию, а мантийные породы поднимались на поверхность, что свидетельствует о тектонике плит. 

Но Ли отмечает, что до сих пор не закрыт вопрос о том, когда и как начались эти процессы.

В новом исследовании он и Люк Дусе, геохимик из Университета Кертина, вместе со своими коллегами сосредоточились на крупных свинцово-цинковых месторождениях в Австралии. Ученые использовали соотношение молекулярных вариаций урана, тория и свинца в качестве часов для измерения событий, которые произошли в глубокой истории Земли. 

Отложения в Австралии датируются периодом от 3,4 миллиарда лет до 285 миллионов лет назад, говорится в заявлении соавтора исследования Дениса Фужеруза из Университета Кертина .

По словам Ли, новый анализ снова указал на 3,2 миллиарда лет как на поворотный момент, когда Земля разделилась на «слоеный пирог» из ядра, мантии и коры. По словам Ли, это расслоение было вызвано гравитацией: более тяжелые элементы опустились к ядру, а более легкие поднялись к земной коре. 

Однако 3,2 миллиарда лет назад эти слои начали повторно смешиваться: тектоника плит заталкивала плиты коры обратно в мантию, а вулканизм поднимал элементы мантии на поверхность. 

Исследователи также обнаружили, что инициирование этого процесса было сложным и не обязательно происходило в одно и то же время по всей планете. Новые результаты, опубликованные в новом выпуске журнала Earth-Science Reviews показывают, что исследователям придется перекалибровать систему датирования уран-тор-свинец, чтобы уловить эти нюансы.

«Из-за неверной калибровки у нас может быть ошибка в возрасте на десятки миллионов или сотни миллионов лет, — заключает Ли. - Наша первая мотивация — задокументировать, как вся Земля эволюционировала от раннего раскаленного шара через тектонику плит до зеленого мира, который у нас есть сейчас».

Читайте также новости канала "Умно и интересно".