В Австралії виявлено глибокі залишки первинної земної кори

25.06.2024   17:30    9

Наша планета народилася приблизно 4,5 мільярда років тому. Щоб зрозуміти цю карколомно довгу історію, нам потрібно вивчити гірські породи та мінерали, з яких вони складаються. Найдавніші скелі в Австралії, які є одними з найстаріших на Землі, знаходяться в районі Мерчисон у Західній Австралії, за 700 кілометрів на північ від Перта. Їм встановлено майже 4 мільярди років.

У новому дослідженні ми знайшли докази існування скель такого ж віку поблизу Коллі, на південь від Перта. Це свідчить про те, що стародавні породи Західної Австралії займають набагато більшу площу, ніж ми знали, поховані глибоко в земній корі.

Стародавня континентальна кора

Стародавня кора Австралії має вирішальне значення для розуміння ранньої Землі, оскільки вона розповідає нам про те, як утворилася та еволюціонувала континентальна кора. Континентальна кора формує основу суші, де живуть люди, підтримуючи екосистеми та забезпечуючи необхідні ресурси для цивілізації. Без нього не було б прісної води. Він багатий на мінеральні ресурси, такі як золото та залізо, що робить його економічно важливим.

Однак досліджувати давню континентальну кору нелегко. Більшість його глибоко похована або сильно змінена середовищем. Є лише кілька відкритих ділянок, де дослідники можуть безпосередньо спостерігати цю стародавню кору.

Останні новини:  Вчені розробили скафандр, який перетворює сечу на воду

Щоб зрозуміти вік і склад цієї прихованої стародавньої кори, вчені часто покладаються на непрямі методи, такі як вивчення еродованих мінералів, що збереглися в верхніх басейнах, або використання дистанційного зондування звукових хвиль, магнетизму чи гравітації. Однак може бути інший спосіб зазирнути в глибоку кору і, якщо пощастить, навіть спробувати її.

Витягування кристалів з глибини

Кора нашої планети часто розрізана темними пальцями магми, багатою залізом і магнієм, яка може простягатися від верхньої частини кори аж до мантії Землі.

Ці структури, відомі як дамби, можуть виникати з глибини щонайменше 50 кілометрів (набагато глибше, ніж навіть найглибша свердловина, яка простягається лише на 12 кілометрів). Ці дамби можуть забирати невеликі кількості мінералів із глибини та транспортувати їх на поверхню, де ми можемо їх досліджувати.

Молодші дайки вриваються в більш старі породи
Дамби в Норвегії врізаються в старіші шаруваті пісковикові породи. (Като Андерсен/Mapillary , CC BY-SA)

У нещодавньому дослідженні ми виявили докази існування давніх похованих скель, датуючи зерна циркону з однієї з цих дамб.




Циркон містить незначні кількості урану, який з часом розпадається на свинець. Точно вимірявши співвідношення свинцю та урану в зернах циркону, ми можемо визначити, як давно це зерно кристалізувалося. Цей метод показав, що кристали циркону з дайки датуються 3,44 мільярдами років.

Останні новини:  Вчені повідомили, коли людство зможе побачити історичний вибух нової зірки у космосі

Титанітовий обладунок

Циркони інкапсульовані в інший мінерал, який називається титаніт, який хімічно стабільніший, ніж циркон у дайку. Подумайте про крупинку солі, яка потрапила в цукерку, зварену круто, опущену в чашку гарячого чаю.

Стійкість титанітової броні захищала стародавні кристали циркону через зміни хімічних речовин, тиску та температури, коли дамба рухалася вгору. Неекрановані кристали циркону в дамбі були сильно змінені під час подорожі, стерши їхні ізотопні записи. Однак зерна, закріплені в титаніті, збереглися неушкодженими, щоб дати рідкісний погляд на ранню історію Землі.

Дамба, сама по собі датована приблизно 1,4 мільярдами років, запропонувала унікальне вікно в стародавню кору, яке інакше залишилося б прихованим. Ми також знайшли подібні стародавні зерна циркону далі на північ у піску з річки Свон, яка протікає через Перт і стікає з того самого регіону, що ще більше підтверджує вік і походження цих стародавніх матеріалів.

Мультфільм поперечний переріз земної кори.
Поперечний розріз земної кори на південь від Перта, на якому видно дамби, які збирають з глибини циркон віком 3,4 мільярда років і виносять його на поверхню. На вставці показано збільшення цього стародавнього циркону щитом із мінералу титаніту. ( CL Kirkland)

Результати розширюють відому область стародавньої кори, раніше визнану в районі Наррієр округу Мерчисон. Однією з причин важливості розуміння глибинної кори є те, що ми часто знаходимо метали на кордонах між блоками цієї кори. Картування цих блоків може допомогти визначити зони для дослідження потенціалу видобутку.

Останні новини:  Скарб минулого: робітники виявили таємничу капсулу часу під 100-літнім деревом

Тому наступного разу, коли ви візьмете камінь і якісь мінеральні зерна зітруться на вашій руці, подумайте, як довго ці зерна могли існувати. Щоб зрозуміти шкалу часу, уявіть, що історія нашої планети тривала рік. Земля утворилася з закрученого пилу 12 місяців тому. Будь-яка жменька піску, яку ви наберете навколо Перта, міститиме одну-дві піщинки десятимісячної давності. Велика частина золота в Австралії утворилася сім місяців тому, а наземні рослини з’явилися лише місяць тому.

Два тижні тому з’явилися динозаври. За останні 30 хвилин прийшло все людство. І ти? Тверезо кажучи, у такому масштабі ваше життя триватиме приблизно пів секунди.