В Австралии обнаружены глубокие остатки первичной земной коры

25.06.2024 17:30    14

Наша планета родилась примерно 4,5 млрд лет назад. Чтобы понять эту удивительно долгую историю, нам нужно изучить горные породы и минералы, из которых они состоят. Самые древние скалы в Австралии, являющиеся одними из старейших на Земле, находятся в районе Мерчисон в Западной Австралии, в 700 километрах к северу от Перта. Им установлено почти 4 миллиарда лет.

В новом исследовании мы нашли доказательства существования скал такого же возраста вблизи Колли, к югу от Перта. Это свидетельствует о том, что древние породы Западной Австралии занимают гораздо большую площадь, чем мы знали, погребены глубоко в земной коре.

Древняя континентальная кора

Древняя кора Австралии имеет решающее значение для понимания ранней Земли, поскольку она рассказывает нам о том, как образовалась и эволюционировала континентальная кора. Континентальная кора формирует основу суши, где живут люди, поддерживая экосистемы и обеспечивая необходимые ресурсы для цивилизации. Без него не было бы пресной воды. Он богат минеральными ресурсами, такими как золото и железо, что делает его экономически важным.

Однако исследовать древнюю континентальную кору нелегко. Большинство его глубоко погребены или сильно изменены средой. Есть всего несколько открытых участков, где исследователи могут непосредственно наблюдать эту древнюю кору.

Последние новости:  В Европе – чрезвычайная волна жары за всю историю наблюдений. И это только начало

Чтобы понять возраст и состав этой скрытой древней коры, ученые часто полагаются на косвенные методы, такие как изучение сохранившихся в верхних бассейнах эродированных минералов или использование дистанционного зондирования звуковых волн, магнетизма или гравитации. Однако может быть другой способ заглянуть в глубокую кору и, если повезет, попробовать ее.

Извлечение кристаллов из глубины

Кора нашей планеты часто разрезана темными пальцами магмы, богатой железом и магнием, которая может простираться от верхней части коры вплоть до мантии Земли.

Эти структуры, известные как дамбы, могут возникать из глубины не менее 50 километров (намного глубже, чем даже самая глубокая скважина, которая простирается всего на 12 километров). Эти дамбы могут убирать небольшие количества минералов из глубины и транспортировать их на поверхность, где мы можем их исследовать.

Младшие дайки врываются в более старые породы
Дамбы в Норвегии врезаются в более старые слоистые песчаниковые породы. (Като Андерсен/Mapillary, CC BY-SA)

В недавнем исследовании мы обнаружили доказательства существования древних погребенных скал, датируем зерна циркона из одной из этих дамб.




Циркон содержит незначительное количество урана, который со временем распадается на свинец. Точно измерив соотношение свинца и урана в зернах циркона, мы можем определить, как давно это зерно кристаллизовалось. Этот метод показал, что кристаллы циркона из дайки датируются 3,44 млрд лет.

Последние новости:  Археологи нашли новые подтверждения библейской истории о Моисее и скитаниях евреев (фото)

Титанитное доспех

Цирконы инкапсулированы в другой минерал, который называется титанит, который химически стабильнее циркона в дайке. Подумайте о крупине соли, попавшей в конфету, сваренную вкрутую, опущенную в чашку горячего чая.

Устойчивость титанитовой брони защищала древние кристаллы циркона из-за изменения химических веществ, давления и температуры, когда дамба двигалась вверх. Неэкранированные кристаллы циркона в плотине были сильно изменены во время путешествия, стерев их изотопные записи. Однако зерна, закрепленные в титаните, сохранились невредимыми, чтобы дать редкий взгляд на раннюю историю Земли.

Дамба, сама по себе датированная примерно 1,4 миллиардами лет, предложила уникальное окно в древнюю кору, которое иначе осталось бы скрытым. Мы также нашли подобные древние зерна циркона дальше на север в песке из реки Свон, которая протекает через Перт и стекает из того же региона, что еще больше подтверждает возраст и происхождение этих древних материалов.

Мультфильм поперечное сечение земной коры.
Поперечный разрез земной коры к югу от Перта, на котором видны дамбы, собираемые из глубины циркон возрастом 3,4 миллиарда лет и выносящие его на поверхность. На вставке показано увеличение этого древнего циркона щитом из минерала титанита. (CL Kirkland)

Результаты расширяют известную область древней коры, ранее признанную в районе Нарриера округа Мерчисон. Одной из причин важности понимания глубинной коры есть то, что мы часто находим металлы на границах между блоками этой коры. Картирование этих блоков может помочь определить зоны исследования потенциала добычи.

Последние новости:  На Солнце произошла мощная вспышка: ожидать ли землянам магнитные бури

Поэтому в следующий раз, когда вы возьмете камень и какие-нибудь минеральные зерна сотрутся на вашей руке, подумайте, как долго эти зерна могли существовать. Чтобы понять шкалу времени, представьте, что история нашей планеты длилась год. Земля образовалась из закрученной пыли 12 месяцев назад. Любая горстка песка, которую вы наберете вокруг Перта, будет содержать одну-две песчинки десятимесячной давности. Большая часть золота в Австралии образовалась семь месяцев назад, а наземные растения появились всего месяц назад.

Две недели тому назад появились динозавры. За последние 30 минут пришло все человечество. И ты? Честно говоря, в таком масштабе ваша жизнь продлится примерно пол секунды.