Ученые из Канады проанализировали горные породы, сформировавшиеся при образовании первых континентов. Результаты исследования показали, что формирование новой земной коры не связано с тектоническим движением плит, а обусловлено процессами, происходящими в океанических плато молодой Земли.
Примерно 4,57 миллиарда лет назад, в катархейском эоне, сформировались первые континенты на Земле. В этот период на поверхность начали подниматься породы, включающие тоналит, трондьемит и гранодиорит (обозначаемые аббревиатурой ТТГ). Эти горные породы тесно связаны с ранней тектоникой плит, однако их происхождение до сих пор остается предметом дискуссий в научном сообществе.
Предполагается, что формирование титан-циркониевых гранулятов (ТТГ) происходило в два этапа: сначала из первичного минерального агрегата, состав которого соответствовал толеитовым магматическим породам, а затем этот агрегат подвергался плавлению. Некоторые эксперименты показывали, существуют предположения о формировании ТТГ из расплавленной базальтовой коры. Однако, в качестве потенциальных предшественников ТТГ рассматриваются и другие метаморфические породы, возникшие в иных условиях.
Для выяснения происхождения группы ТТГ канадские геологи провели исследование, сосредоточившись на определении количества титана и ниобия в исходных расплавах. Выбор этих двух элементов был обусловлен рядом факторов: они несовместимы с другими элементами, не перемещаются в жидкой фазе и встречаются наиболее часто. Научная работа вышла в журнале Nature Communications.
«Анализ показал, что определенный комплекс микроэлементов не претерпел изменений и сохранил характеристики изначальной магмы, послужившей основой для формирования новой коры ТТГ. Благодаря этим элементам удалось установить, какие химические преобразования произошли с магмами ТТГ, и определить состав расплавов, что позволило установить их первоначальное состояние и источник — вероятно, разновидности габбро», — подчеркнул Матисс Смит, автор исследования.
Геологи изучили данные, полученные при анализе образцов породы ТТГ, и создали модель, объясняющую ее происхождение. Согласно этой модели, ТТГ и более древние породы сформировались в результате погружения и плавления предшествующей коры, которая, по мнению исследователей, имела характеристики океанического плато. Проще говоря, эти породы образовались внутри коры, а не в результате взаимодействия литосферных плит.
«Долгое время ученые обсуждали, что предшествовало чему — тектоника плит или магматизм ТТГ, ответственный за формирование новой континентальной коры. Новое исследование показало, что эти процессы могли развиваться независимо друг от друга. Определение типа исходной породы делает такой вариант развития событий возможным и устраняет необходимость объяснять формирование первых настоящих континентов альтернативными гипотезами, такими как столкновение с метеоритами, — подытожил Матисс Смит.