Земная кора и тектонические плиты формировались постепенно, выяснили геологи

Земная кора продолжала медленно перерабатываться в течение миллиардов лет, а не резко замедлила свой рост около 3 миллиардов лет назад, как показывает исследование под руководством Университета Пенсильвании. Этот новый вывод противоречит существующим теориям, предполагающим быстрое формирование тектонических плит в ранней истории Земли.

Работа может помочь ответить на фундаментальный вопрос о нашей планете и дать ключи к пониманию формирования других планет. «Доминирующая теория указывает на переломный момент около 3 миллиардов лет назад, подразумевая, что у нас была планета со стабильной литосферой без тектонической активности до внезапного перехода к тектоническим плитам. Мы показали, что это не так», — заявил ведущий автор исследования Джесси Рейминк.

Для построения кривой роста земной коры исследователи обратились к более чем 600 000 образцов из базы данных горных пород Земли. Зная, что надёжность минералогических данных со временем снижается, учёные воссоздали кривую, используя именно породные записи. Они разработали уникальный метод, экспериментально демонстрирующий, как одна и та же магматическая порода могла изменяться разными способами с течением времени. Эти экспериментальные данные легли в основу новых математических инструментов для анализа различий в изменении образцов.

«Мы рассчитали степень переработки, по-новому взглянув на состав магматических пород, что позволило выявить долю осадочного материала», — пояснил Рейминк. После калибровки данных о переработке пород, исследователи рассчитали новую кривую роста коры и сравнили её со скоростью роста, полученной из минералогических записей.

Работа указывает, что земная кора следует пути развития мантии, предполагая корреляцию между ними. Это первое исследование, в котором для обоснования постепенного роста использован именно породный рекорд. «Наша кривая роста коры совпадает с мантийной записью роста, что ранее не наблюдалось при использовании минералогических данных», — отметил Рейминк.

Рейминк подчеркнул, что это исследование углубляет понимание, но не ставит точку в изучении роста коры из-за недостатка данных для таких масштабов времени и пространства. Однако дальнейший анализ может помочь в исследованиях других планет. Например, Венера, не имеющая тектонических плит, может быть современным аналогом ранней Земли. «Когда и почему Земля и Венера пошли разными путями? Скорость роста коры играет в этом ключевую роль, рассказывая, как, что и почему планеты эволюционировали по разным траекториям», — заключил учёный.