Материки и океаны начали формироваться после того, как на молодой Земле пришли в движение литосферные плиты. Это произошло, по подсчетам геологов, три миллиарда лет назад. Свидетелями процесса стали алмазы, залегающие на глубине около двухсот километров.
Чем более древнюю историю Земли пытаются восстановить геологи, тем больше у них возникает проблем. Например, до настоящего времени не удавалось выяснить, когда стала формироваться земная кора -- основа всех континентов и океанов. Дело в том, что найти свидетелей того периода не так просто. Правда геологам известно, что этот процесс начался с движения тектонических плит молодой Земли – они сталкивались и перемещались. Это так называемый цикл Уилсона.
Цикл Уилсона сформировал океаны и континенты
Группе ученых под руководством доктора Стивена Ширея (Stiven Shirey) из Института науки Карнеги (США) удалось заглянуть в самую раннюю историю Земли и выяснить, когда же появился цикл Уилсона. Ширей использовал для этого алмазы, которые образовались на глубине более двухсот километров. По анализу набора их минералов-спутников ученые пришли к выводу, что океаническая кора стала формироваться примерно три миллиарда лет назад, а континентальный тип коры образовался немного позже.
«С движения литосферных плит, то есть с цикла Уилсона, началось образование океанической и материковой земной коры. Этот цикл задал очертания материков и океанов, формирование горных массивов. Но когда именно плиты пришли в движение, до сих пор оставалось загадкой. Мы использовали в своей работе информацию, зашифрованную в алмазах. По включениям, которые содержатся в алмазах, можно узнать о процессах, происходивших на Земле больше трех миллиардов лет назад. Например, о начале движения литосферных плит и даже о составе древней атмосферы», -- объясняет Ширей. «Это просто удивительно, что при помощи крошечных минералов нам удалось заглянуть в то время, когда начался один из самых мощных тектонических процессов на Земле», -- говорит один из авторов исследования Стефен Ричардсон.
Алмазы рассказали о движении плит
Алмазы, которые попали в поле зрения геологов, залегали в кратонах – древних участках коры, и образовались более трех миллиардов лет назад. Они попали на поверхность во время восходящих излияний мантии. У этих алмазов различают два типа минералов-спутников -- перидотитовые и эклогитовые. Перидотитовые минералы – встречаются в верхней мантии, а эглотитовые – это остатки океанической коры, которая оказалась в нижних слоях мантии в результате погружения литосферных плит.
Ширей проанализировал литературные данные с описанием более 4000 алмазов. Оказалось, что в алмазах, которые образовались раньше трех миллиардов лет назад, преобладали минералы-спутники перидотитового типа, и только потом появились и стали доминировать минералы-спутники эклотитового типа.
«Этому может быть одно объяснение. Изменение состава включений в алмазы стало происходить после того, как плиты начали двигаться и погружаться одни под другие. Мы считаем, что это и означало начало цикла Уилсона, а значит, это произошло три миллиарда лет назад », -- подвел итог своей работы Ширей.
Статью о том, когда на планете пришли в движение литосферные плиты, можно прочитать в последнем номере журнала Science.
