Засушливые холмы региона Пилбара в Западной Австралии стали местом крупного геологического открытия. Исследователи обнаружили древнейшие на сегодняшний день прямые доказательства тектоники плит: плиты скользили по поверхности Земли уже 3,48 миллиарда лет назад. Это отодвигает предполагаемую дату начала тектонических процессов еще на 140 миллионов лет глубже в прошлое, сообщает Science news.
Магнитная летопись в камне
Ключом к разгадке стали микроскопические кристаллы магнетита, запертые в древней коренной породе. Эти кристаллы действуют как крошечные стрелки компаса: в момент формирования породы они фиксируют ориентацию магнитного поля Земли, позволяя ученым вычислить широту, на которой находился участок суши.
Анализ, опубликованный в журнале Science, показал, что около 3,5 млрд лет назад этот блок земной коры совершил стремительный рывок на 2500 километров к полюсу. Скорость дрейфа поразила геологов — она составляла около 47 сантиметров в год, что в шесть раз быстрее движения самых «резвых» современных плит.
«В то время недра планеты были гораздо горячее, им требовалось отдавать больше энергии. Вероятно, земная кора была более пластичной и подвижной, чем сегодня», — поясняет геохимик Джон Вэлли из Висконсинского университета в Мэдисоне.
Плиты или полюса?
Ранее ученые уже находили признаки дрейфа в Пилбаре, но тогда оставались сомнения: двигалась ли сама кора или же смещались магнитные полюса планеты. Чтобы исключить ошибку, команда под руководством Алека Бреннера (Йельский университет) и Роджера Фу (Гарвард) провела трехлетнее исследование участка.
Решающим аргументом стало сравнение с данными из других регионов. Пока австралийский блок «мчался» от широт современного Берлина к Гренландии, аналогичные по возрасту породы в Южной Африке оставались неподвижными у экватора. Такое относительное движение двух разных частей поверхности возможно только в одном случае: если литосфера уже тогда была разделена на независимые плиты.
Фундамент для жизни
Вопрос о времени начала тектоники плит — один из самых дискуссионных в геологии. Считается, что именно этот процесс стабилизировал климат Земли, запустив цикл переработки углекислого газа. Тектоника создала условия, при которых атмосфера не превратилась в раскаленный пар, как на Венере, и не замерзла, позволив эволюционировать сложной жизни.
Хотя некоторые косвенные признаки (анализ цирконов) намекают, что отдельные участки коры могли прийти в движение еще 4,2 млрд лет назад, именно работа Бреннера и Фу предоставляет первое неоспоримое физическое доказательство глобального процесса. Ученые надеются найти еще более древние образцы с сохранившейся магнитной меткой, однако признают, что камни возрастом 3,8 млрд лет — это предел, за которым время и давление стирают все следы прошлого
Начало тектоники Земли определили по древним цирконам
Как родился Атлантический океан: геологи поняли, что разорвало Пангею
Геологи: Пиренейский полуостров медленно вращается по часовой стрелке
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX