Тектоника плит: взросление

Международная команда ученых, изучив минералы руды возрастом 2–2,2 миллиарда лет из золотых рудников Западной Африки, установила, что процесс субдукции, аналогичный современному, уже происходил на Земле более двух миллиардов лет назад. Ключевую роль в открытии сыграли эксперименты с рентгеновскими лучами на Европейском центре синхротронного излучения (ESRF), а результаты опубликованы 20 ноября 2011 года в журнале Nature Geoscience.

Это открытие важно для понимания эволюции тектоники плит — общепринятой теории, объясняющей движение литосферных плит, дрейф континентов, вулканизм и землетрясения. Рудные месторождения часто являются следами древних зон субдукции, где одна плита погружается под другую в мантию. Состав минералов, как отпечаток пальца, хранит информацию о давлении и температуре, которые они испытали. Новые данные показывают, что субдукция, характерная для современных «холодных» зон, вероятно, уже действовала на гораздо более горячей ранней Земле.

Ключевым методом стала рентгеновская абсорбционная спектроскопия ближней краевой структуры (XANES) на установке ID21 в ESRF, позволившая с субмикронным разрешением измерить вариации содержания окисленного железа (Fe³⁺) в образцах. Эти измерения подтвердили теоретическую модель и дали значения давления и температуры, близкие к современным. Как отмечает Венсан де Андраде из BNL, разработавший методику, для доказательства универсальности субдукции в истории Земли необходимы дальнейшие исследования еще более древних образцов архейского возраста.