Більшість людей знає, що суші, на яких ми всі живемо, становлять лише 30% поверхні Землі, а решта вкрита океанами.
Виникнення континентів стало ключовим моментом в історії життя на Землі, не в останню чергу тому, що це було скромне місце проживання більшості людей. Але досі точно не ясно, коли ці континентальні масиви суші вперше з’явилися на Землі, і які тектонічні процеси їх створили.
наше дослідження, опубліковано в Праці Національної академії наук, вік гірських порід оцінюють за найдавнішими континентальними частинами (так звані кратоном) в Індії, Австралії та Південній Африці. Пісок, який створив ці скелі, колись утворив одні з перших пляжів у світі.
Ми робимо висновок, що перші великі континенти піднялися над рівнем моря близько 3 мільярдів років тому – набагато раніше, ніж 2,5 мільярда років, за оцінками попередніх досліджень.
Пляж, якому 3 мільярди років
Коли материки піднімаються над океанами, вони починають розмиватися. Вітер і дощ розбивають скелі на піщинки, які розносяться по течії річками і накопичуються вздовж узбережжя, утворюючи пляжі.
Ці процеси, які ми можемо спостерігати в дії під час поїздки на пляж сьогодні, діють вже мільярди років. Скануючи скельний запис на наявність ознак древніх пляжних відкладень, геологи можуть вивчати епізоди формування континенту, що відбулися в далекому минулому.
Ліворуч: утворення пісковика (з мірною лінійкою); Справа: мікрофотографії зерен циркону. Авторство: надано автором
Кратон Сінгбхум, стародавній шматок континентальної кори, що складає східну частину Індійського субконтиненту, містить кілька стародавніх утворень пісковика. Ці шари спочатку були утворені з піску, відкладеного на пляжах, гирлах річок і річок, який потім був похований і спресований у скелі.
Ми визначили вік цих родовищ, вивчаючи мікроскопічні зерна мінералу під назвою циркон, який зберігся в цих пісковиках. Цей метал містить сліди урану, який дуже повільно перетворюється на свинець внаслідок радіоактивного розпаду. Це дозволяє нам оцінити вік цих зерен циркону, використовуючи методику, яка називається Історія з урановими кулями, який добре підходить для датування дуже древніх порід.
Зерна циркону показують, що пісковики Сінгбхум були відкладені близько 3 мільярдів років тому, що робить їх одними з найстаріших пляжних родовищ у світі. Це також свідчить про появу континентальної суші на території нинішньої Індії принаймні 3 мільярди років тому.
Цікаво, що осадові породи приблизно такого віку також виявлені в найдавніших кратонах Австралії (Кратон Пілбара-Велгарн) і Південної Африки (Кратон Капвал), що вказує на появу багатьох континентальних масивів по всьому світу в цей час.
піднятися над ним
Як скелясті материки піднялися над океанами? Унікальною особливістю континентів є їхня товста і плавуча кора, що дозволяє їм плавати на верхній частині мантії Землі, як пробка у воді. Як і айсберги, вершини материків з більш товстою корою (зазвичай понад 45 км) виступають над водою, тоді як континентальні масиви з корою тонше приблизно 40 км залишаються під водою.
Отже, якщо секрет піднесення континентів полягає в їх товщині, ми повинні зрозуміти, як і чому вони почали ставати товщі.
Граніт є однією з найменш щільних і найбільш плавких порід (градуйований олівець). Авторство: надано автором
Більшість стародавніх континентів, включаючи кратон Сінгбхум, зроблені з граніту, який утворився в результаті плавлення раніше існуючих гірських порід в основі земної кори. У нашому дослідженні ми виявили, що граніти в кратоні Сінгбхум утворилися на все більшій глибині приблизно від 3,5 мільярдів до 3 мільярдів років тому, що означає, що кора стала товще протягом цього періоду часу.
Оскільки граніт є одним з менш щільних типів порід, стародавня кора кратону Сінгбхум ставала більш процвітаючою зі збільшенням товщини. За нашими оцінками, близько 3 мільярдів років тому континентальна кора кратону Сінгбхум виросла до довжини приблизно 50 кілометрів, що зробило її достатньо плавучою, щоб почати підніматися над рівнем моря.
Поява материків мала глибокий вплив на клімат, атмосферу та океани ранньої Землі. Ерозія цих континентів забезпечила б хімічні поживні речовини для прибережного середовища, в якому процвітало раннє фотосинтетичне життя, що призвело б до Бум у виробництві кисню І нарешті допомагає творити насичена киснем атмосфера в якому ми процвітаємо сьогодні.
Ерозія ранніх континентів також допомогла б вивести вуглекислий газ з атмосфери, що призвело до глобального охолодження ранньої Землі. Насправді тут зустрічаються і найдавніші льодовикові відкладення Він з’являється в геологічних записах Приблизно 3 мільярди років тому, незабаром після того, як з океанів вийшли перші материки.
написано:
- Пріядарші Чоудхарі – докторант Університету Монаша
- Джек Малдер – науковий співробітник Університету Квінсленда
- Олівер Небель – доцент Університету Монаша
- Пітер Кевуд – професор і лауреат ARC Університету Монаша
Спочатку опубліковано в Бесіда.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
