2021-02-21 09:33

Геологи разработали новую теорию о состоянии Земли миллиарды лет назад

Геологи разработали новую теорию о состоянии Земли миллиарды лет назад после изучения очень старых горных пород, образовавшихся в мантии Земли под континентами. Доцент Эмма Томлинсон из Тринити-колледжа Дублина и профессор Технологического университета Квинсленда Бальц Камбер опубликовали свои исследования в журнале Nature Communications.

Каждый из семи континентов на Земле построен вокруг стабильной внутренней части — кратона. Это крупная структура кристаллического фундамента континентальной коры, не претерпевавшая с архея значительных изменений (складчатых деформаций, тектонических нарушений и др.). Эти консолидированные участки земной коры, неспособные к преобразованию альпинотипной складчатостью, образуют большую часть континентов, располагаясь в центральной части плит. Геологи считают, что стабилизация кратона около 2,5 – 3 млрд лет назад имела решающее значение для появления массивов суши на Земле.

Мало что известно о том, как образовались кратоны и поддерживающие их кили мантии, но часть ответов можно найти в ксенолитах перидотитов, которые представляют собой образцы мантии, которые попадают на поверхность Земли из-за извержения вулканов. Многие породы мантии под старыми континентами содержат удивительное количество кремнезема — гораздо больше, чем в более молодых частях мантии. И сейчас нет ни одного научного мнения о причине такого странного явления.

Вид в проходящем свете через 200-микронный разрез образца перидотита, демонстрирующий три основных минерала — оливин (прозрачный-зеленый), ортопироксен (серо-зеленый) и гранат (розовый).

Новое исследование, которое рассматривает глобальные данные для мантийного перидотита, предлагает новое объяснение.

В исследовании использовалась новая термодинамическая модель. Она позволила вычислить, что необычная минералогия возникла, когда очень горячая расплавленная порода — более 1700°C — взаимодействовала с более древними частями мантии. Это вызвало рост богатых кремнеземом минералов. Более 1 миллиарда лет, от 3,8 до 2,5 млрд лет назад, вулканы извергали очень необычные лавы с низкой вязкостью. Она была очень тонкой, горячей и часто содержала различные уровни кремнезема.

Моделирование предполагает, что необычные лавы на самом деле были расплавленными породами, которые взаимодействовали с мантией на большой глубине, и это взаимодействие привело к изменчивому уровню кремнезема.

Как богатые кремнеземом породы в глубокой мантии, так и вулканические породы с низкой вязкостью перестали образовываться на Земле примерно 2,5 млрд лет назад. Это время — граница между архейским и протерозойским эонами — одно из самых значительных разрывов в геологической истории Земли.

Источник: hightech.fm

Вернуться к списку новостей