Исследовательская группа обнаружила, что некоторые магмы происходят из частей мантии, содержащих остатки древнейшей коры Земли
В рамках международного сотрудничества ученые-геологи из Кёльнского университета и Свободного университета Берлина обнаружили, что некоторые магмы на Земле, проделавшие путь через глубокую мантию и извергнувшиеся на поверхность, происходят из мантийных участков, содержащих остатки древнейшей земной коры. Этот древний материал, вероятно, был погребен на «кладбище» старой и холодной коры более 4 миллиардов лет назад и сохранялся с тех пор, возможно, с момента гигантского импактного события, сформировавшего Луну.
Это открытие неожиданно, поскольку тектоника плит нашей планеты постоянно перерабатывает коровый материал посредством крупномасштабной мантийной конвекции в гораздо меньших временных масштабах. Согласно исследованию «Долгосрочное сохранение гадейской протокоры в мантии Земли», недавно опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), магматические породы, извергавшиеся на протяжении всей истории Земли, могут нести сигнатуры, дающие подробную информацию о природе первой коры, её долгосрочном сохранении в нижней мантии и её «воскрешении» в результате недавнего вулканизма.
В своем исследовании геологи изучили породы из Южной Африки возрастом до 3,55 миллиарда лет. Анализ выявил небольшие аномалии в изотопном составе элемента вольфрама (W), а именно относительное содержание 182W, которые связаны с процессами, происходившими сразу после формирования Земли более 4,5 миллиарда лет назад. Модельные расчеты показывают, что наблюдаемые изотопные аномалии 182W лучше всего объясняются переработкой древнейшей коры в мантийный материал, который поднимается плюмами из нижней мантии и образует лавы на поверхности.
«Мы предполагаем, что нижние слои коры — или корни первобытных континентов — становились тяжелее своего окружения в процессе геологического созревания и поэтому погружались в подстилающую мантию. Подобно лавовой лампе», — отметил геохимик д-р Йонас Тущ из Института геологии и минералогии Кёльнского университета.
«Этот захватывающий результат предоставляет геохимический отпечаток молодой Земли, позволяя лучше понять, как формировались крупные континенты. Это также объясняет, как развивалась наша нынешняя, богатая кислородом атмосфера, создав условия для возникновения сложной жизни», — добавила д-р Элис Хоффманн из Свободного университета Берлина.