Коли поверхня Землі розділилась на континенти і світовий океан? Це питання віддавна непокоїть геологів. Схоже, британські науковці мають відповідь: це відбулось 3 млрд. років тому – майже на 1 млрд. років раніше, ніж раніше вважали.
Земля – єдина відома на сьогодні планета, поверхня якої розділена між океанами і континентами, які здіймаються над морським дном в середньому на чотири кілометри.
Континенти нашої планети утворені із осадового, гранітного і базальтового шарів товщиною 35 км, які «плавають» у мантії й називаються континентальною (материковою) корою. Товста континентальна кора відрізняється від порівняно тонкої, щільної океанічної кори завглибшки в середньому 7 км. Через товщину континентальної кори та її здатність «плавати» на поверхні мантії існує менша ймовірність абсорбції її частин мантією. Саме тому в ній «вижило» чимало стародавніх порід. А втім, питання, коли утворилась континентальна кора, попри наявність численних емпіричних даних, залишається предметом гострих дебатів серед вчених. Як вказує геолог з Університету Райса в Х’юстоні (Техас) Цінь Лі, «поверхня Землі постійно змінюється через тектонічні та ерозійні процеси, тому порід, які сформувались так давно, можливо, більше не існує, що мінімізує шанси довідатись щось певне про те, коли почала існувати материкова кора».
Щоб пролити світло на походження континентів, геохімік Бруно Дуїмі з Брістольського університету (Англія) та його колеги проаналізували ізотопний склад більш як 13,000 зразків породи материкової кори. Деяким з них понад 4 млрд. років.
Із попередніх досліджень відомо, що перші 2 млрд. років історії Землі, що налічує 4,5 млрд. років, супроводжувались вулканічною активністю, яка породила тип кори, з якого утворене ложе океану. За припущенням вчених, материкова кора – товста та багата кремнеземом – появилась протягом останніх 2 млрд. років. Те, якими були її найдавніші пласти, визначити важко, адже її нижні пласти постійно плавляться та змішуються з мантією.
Команда Дуїмі, однак, встановила, що коли магма остигає і кристалізується, залишкова розплавлена порода насичується кремнеземом, рубідієм й меншою мірою стронцієм. Відносна кількість рубідію і стронцію, отже, пов’язана із кількістю кремнезему в породі, тож її можна використати, щоб визначити, коли появилась товста, насичена кремнеземом континентальна кора.
На основі екстраполяції отриманих даних в минуле вчені дійшли висновку, що її історія налічує 3 млрд. років. Менша щільність материкової кори порівняно з океанічною зумовила її підняття над тим, що пізніше стало дном світового океану. «Очевидно, континенти вже існували у ранній період земної історії, але багато з них ще були сховані під водою», – стверджує Дуїмі та його співавтори у статті, опублікованій 22 червня в Nature.
Однак досі незрозуміло, чому континентальна кора появилась саме 3 млрд. років тому. Можливо, її формування співпадає з процесами тектоніки плит, коли плити породи, які утворюють внутрішню частину кори, повільно дрейфують у мантії. Тектоніка плит мала би призвести формування насиченої кремнеземом магми, яка утворює більшість континентальної кори. Але це питання для наступних досліджень.
Charles Q. Choi
Continents Rose Above Oceans 3 Billion Years Ago
LiveScience, 23/06/2015
Зреферував Євген Ланюк
05.07.2015