Remixed mantle suggests early start of plate tectonics

Новое исследование Университета Кертина, посвященное повторному смешиванию стратифицированных глубоких недр Земли, указывает на то, что глобальные процессы тектоники плит, сыгравшие ключевую роль в существовании жизни, начали действовать как минимум 3,2 миллиарда лет назад.

Опубликованная в Scientific Reports (Nature) работа основана на повторном анализе глобальных данных для обнаружения резких изменений в химических характеристиках базальтовых и коматиитовых лавовых пород. Эти породы, извергавшиеся на поверхность от 2 до 4 миллиардов лет назад, считаются производными от верхнего и нижнего слоев мантии Земли. Исследователи выявили значительный сдвиг в составе мантии, или её крупномасштабное перемешивание, начавшееся около 3,2 миллиарда лет назад. Это свидетельствует о глобальной переработке корового материала обратно в мантию, что интерпретируется как начало глобальной тектонической активности плит.

Это открытие важно для разрешения давних научных дебатов о времени начала тектоники плит, оценки которых варьировались от 800 миллионов до 4 миллиардов лет назад. Ранее доказательства почти полностью основывались на редко сохранившихся поверхностных геологических данных, тогда как новая работа впервые использует запись, хранящуюся в глубокой мантии Земли. Тектоника плит ответственна за формирование минеральных и энергетических ресурсов и сыграла жизненно важную роль в эволюции жизни, включая оксигенацию атмосферы.

«Мы рассматриваем это „перемешивание“ как первые прямые свидетельства из глубин Земли того, что тектоника плит началась более 3 миллиардов лет назад, что привело к скачкообразному изменению состава мантии, за которым последовала оксигенация нашей атмосферы и эволюция жизни», — заявил соавтор исследования, профессор Чжэн-Сян Ли. Для анализа команда изучила временную изменчивость изотопного и химического состава примерно 6000 мантийных образцов базальтов и коматиитов.