• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10 июля
Татьяна Пичугина
3
36 601

Движение плит на Земле состарили на 600 миллионов лет

4.6

Ученые из Китая проанализировали состав древнейших цирконов с помощью машинного обучения. В этих минералах хранится информация о процессах в недрах планеты. По мнению авторов нового исследования, все указывает на то, что перемещения плит в литосфере происходили уже в катархее, 4,2 миллиарда лет назад, то есть гораздо раньше предыдущих оценок.

Зерна циркона
Зерна циркона из Джек-Хиллс в Австралии возрастом 3,6 миллиарда лет / © Michael Ackerson, Amithsonian

Согласно современным представлениям, облик Земли определяется динамикой в ее твердой оболочке — литосфере. Она разбита на плиты, которые перемещаются в горизонтальном направлении. Сталкиваясь, они сминаются, прогибаются, пододвигаются одна под другую, спускаясь в мантию.

Когда начался этот процесс, точно не известно. Одна из последних оценок — 3,6 миллиарда лет — получена на основе анализа цирконов. Эти силикатные минералы хранят информацию о составе родительского магматического расплава, даже если позднее изначальные горные породы переработаны.

Древнейшие цирконы — возрастом 4,2 миллиарда лет — обнаружили в районе Джек-Хиллс на западе Австралии. Геологи называют это время катархеем. Земля тогда оставалась еще очень горячей, магма подходила к поверхности, атмосферы не было, а тонкую кору планеты бомбардировали кометы и астероиды.

Горных пород из катархея не сохранилось, только цирконы. По химическому составу, по аналогии с гранитами, их делят на два типа — I и S. Первые образовались в истинно мантийных расплавах, вторые — в присутствии материала, поступившего с поверхности, главным образом осадочного. Таким образом, S-цирконы указывают на существование континентов и химического выветривания, а значит, и тектоники плит.

Ряд специалистов усомнились в том, что движения плит существовали в катархее. Принято считать, что этот механизм появился позже, когда земная кора затвердела и утолщилась. Дискуссия на эту тему продолжается. Чтобы ее разрешить, нужно проанализировать все имеющиеся данные о составе обломочных цирконов и соотношении химических элементов в них.

Ученые из Китайской академии наук вместе с коллегами их Канады и США использовали для этого искусственный интеллект. Они обучили модель на 374 образцах обломочных цирконов, происхождение которых известно. Убедившись, что она точно определяет минералы обоих типов, исследователи применили ее для классификации 971 циркона катархейского возраста.

Отметим, что попытки создать классификаторы цирконов уже предпринимали, но авторы новой работы уверены: их модель самая точная. Выяснилось, что более трети цирконов из Джек-Хиллс относятся к S-типу. Сходное соотношение наблюдается для минералов, найденных недавно в песчаниках Грин-Сэндстоун в Южной Африке. То есть явление более распространенное, чем считалось.

«Это убедительно показывает, что массы гранитов S-типа, а также сопутствующие им осадочные породы уже существовали на Земле по крайней мере 4,2 миллиарда лет назад», — резюмировали авторы статьи.

Самые ранние надежные датировки гранитов S-типа — 3,55, а осадочных пород — 3,95 миллиарда лет. В новой работе их возраст значительно сдвигают влево.

Ученые отметили, что почти половина всех катархейских цирконов — S-типа. Однако их соотношение меняется на временной шкале. По мнению авторов, это отражает цикл создания и распада суперконтинентов. В интервью Science Джун Коренага, геофизик из Йельского университета, который тоже моделирует начало тектоники плит, назвал это «чистой спекуляцией».

Старт тектоники плит
Вековые колебания доли обломочного циркона S-типа на протяжении всей истории Земли / © Sediment subduction in Hadean revealed by machine learning, Science, https://doi.org/10.1073/pnas.240516012

Геохимик Крис Хоксворт из Бристольского университета указал: если субдукция (опускание одной литосферной плиты под другую) существовала более четырех миллиардов лет назад, то это не значит, что механизм тектоники плит полностью включился. Вдавить кору в мантию могло и ударом огромного астероида, подчеркнул исследователь.

Тем не менее доказательств раннего начала перемещений литосферных плит все больше. И новая научная работа — еще один аргумент «за».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 20:04
Юлия Трепалина

Для профилактики алкоголизма среди молодежи важно не только понимать, что побуждает употреблять спиртное, но и знать, почему молодые люди могут отказываться от выпивки. Более десятка таких причин в недавнем исследовании привели ученые из Соединенных Штатов. Комплексный учет мотивов позволит предупреждать развитие пагубной привычки, отметили специалисты.

Вчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Вчера, 17:59
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

Позавчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Михаил Духонин
6 дней назад
-
0
+
А вот мне интересно, откуда взялись осадочные породы на раскалённой безатмосферной Земле 4,2 млрд. лет назад?.. Да и, кстати, а вообще возможны ли расплавы и вещество в жидком виде при отсутствии атмосферы?.. Ну или, всё таки, может с моделью "горячей" ранней Земли что-то немного не так?
    Татьяна Пичугина
    6 дней назад
    -
    0
    +
    Михаил, возможно к этому времени Земля уже сформировалась и появилась кора сверху. Ее участки всплывали в виде суши, где происходило химическое выветривание. Отсюда осадочные породы.
    +
      ещё комментарии
      Михаил Духонин
      6 дней назад
      -
      0
      +
      Татьяна, Ну там они открытым текстом написали, что атмосферы не было, кора была тонкая и горячая... И как в таких условиях могло идти любое выветривание, для меня загадка.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно