Новое исследование показывает, что континентальная кора появилась на 500 миллионов лет раньше, чем считалось

Первое появление и сохранение континентальной коры на Земле в архее (от 4 до 2,5 миллиардов лет назад) имеет важные последствия для тектоники плит, химии океана и биологической эволюции. Согласно новому исследованию, представленному на Генеральной ассамблее EGU 2021, это произошло примерно на полмиллиарда лет раньше, чем предполагалось ранее.

Когда суша формируется в результате динамических процессов, таких как тектоника плит, она начинает подвергаться выветриванию и добавлять в океан crucial minerals and nutrients. Их след сохраняется в древних горных породах. Предыдущие исследования использовали изотопы стронция в морских карбонатах, но такие породы часто редки или изменены в отложениях старше 3 миллиардов лет.

Теперь исследователи предлагают новый подход для отслеживания появления древней суши, используя другой минерал — барит (сульфат бария). Барит образуется при смешении сульфата из морской воды с барием из гидротермальных источников. Его структура надёжно сохраняет запись химического состава океана, что полезно для реконструкции древних сред. «Состав куска барита, который мы сейчас поднимаем в поле и который находится на Земле 3,5 миллиарда лет, точно такой же, каким он был, когда образовался», — говорит геохимик Дезире Рёрдинк из Университета Бергена (Норвегия), руководитель исследования.

Рёрдинк и её команда проанализировали шесть различных месторождений на трёх континентах возрастом от ~3,2 до ~3,5 миллиардов лет. Они рассчитали соотношение изотопов стронция в барите и на основе этого определили время, когда продукты выветривания континентальных пород попали в океан и были включены в барит. Согласно этим данным, выветривание началось около 3,7 миллиардов лет назад — на ~500 миллионов лет раньше прежних оценок.

«Это огромный период времени, — отмечает Рёрдинк. — Это меняет наши представления об эволюции жизни». Учёные часто считают, что жизнь зародилась в глубоководных гидротермальных условиях, но биосфера сложна. Появление суши также указывает на активность тектонических процессов и раннее становление геодинамической Земли. «Чтобы появилась суша, нужны процессы, формирующие континентальную кору, химически отличную от океанической», — заключает исследователь.