Откуда взялся кислород на Земле? Новое исследование указывает на неожиданный источник

Исследование, опубликованное в Nature Geoscience, предлагает новую интригующую возможность: по крайней мере, часть раннего кислорода Земли могла иметь тектоническое происхождение, связанное с движением и разрушением земной коры. Ученые обнаружили свидетельства образования окисленных магм в неоархейскую эру 2,7 миллиарда лет назад, несмотря на почти полное отсутствие свободного кислорода в океанах и атмосфере того времени.

Эти окисленные магмы были идентифицированы в гранитоидных породах возрастом 2750–2670 миллионов лет из субпровинции Абитиби-Вава (Канада). Используя метод спектроскопии S-XANES на синхротроне Advanced Photon Source, исследователи проанализировали содержание серы в микрокристаллах апатита, захваченных в цирконах, которые сохранили информацию о первоначальной магме. Данные показали увеличение содержания серы до 2000 ppm и преобладание окисленной формы серы S⁶⁺ около 2705 миллионов лет назад.

Это открытие имеет фундаментальное значение. Оно предполагает, что процесс субдукции, при котором океаническая вода переносится на сотни километров вглубь планеты, мог генерировать свободный кислород, который окислял вышележащую мантию. Этот кислород затем высвобождался в атмосферу через вулканические извержения. Таким образом, архейская субдукция могла быть жизненно важным, ранее не учитывавшимся фактором в появлении первых «порций» кислорода 2,7 миллиарда лет назад и последующем Великом кислородном событии (2,45–2,32 млрд лет назад). Исследование также выявило корреляцию между окисленными магмами и крупнейшими месторождениями золота, демонстрируя связь этих процессов с формированием руд.