Радиоизотопные исследования показывают, что континентальная кора сформировалась 3 миллиарда лет назад

Новое исследование проливает свет на то, как и когда начали формироваться современные континенты. Ученые из Бристольского университета проанализировали содержание радиоизотопов в 13 000 образцах континентальной коры разного возраста и установили, что континенты начали формироваться около 3 миллиардов лет назад. Эта дата может совпадать с началом тектоники плит. Их исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.

В своей работе Dhuime и соавторы изучили соотношение рубидия и стронция. Рубидий-87 (⁸⁷Rb) в результате радиоактивного распада превращается в стронций-87 (⁸⁷Sr). Поскольку при повторном плавлении или образовании коры из магмы количество ⁸⁷Rb и кремнезема в остаточном расплаве увеличивается, а количество стабильного ⁸⁶Sr — нет, соотношение ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr коррелирует с содержанием кремнезема (SiO₂). Это ключевой показатель, так как современная континентальная кора богата кремнеземом, а ранняя кора Земли, вероятно, была мафической (богатой железом и магнием).

Расчеты для более чем 13 000 образцов вулканических и плутонических пород показали, что около 3 миллиардов лет назад континентальная кора Земли перешла от мафического состава к богатому кремнеземом. Его содержание росло с 3 до 1 миллиарда лет назад, после чего начало постепенно снижаться. Данные также демонстрируют положительную корреляцию между увеличением ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr, содержанием кремнезема и толщиной коры. По оценкам авторов, средняя толщина новой континентальной коры увеличилась с ~20 км 3 миллиарда лет назад до ~40 км 1 миллиард лет назад, а затем уменьшилась до ~30 км к настоящему времени.

Поскольку субдукция является следствием тектоники плит, переход, зафиксированный 3 миллиарда лет назад, может указывать на начало этого глобального процесса. Достижение максимальной толщины коры, а затем её уменьшение, возможно, совпадает со временем существования суперконтинента Родиния и активного горообразования.