Скелі зі східного берега Гудзонової затоки в Канаді містять елементи деяких найраніших земних кори, нові знахідки.
Самі гірські породи - це граніти, яким 2,7 мільярда років, але вони все ще зберігають хімічні сигнали гірських порід, які були розплавлені та перероблені для утворення гірських порід, які існують сьогодні. У новому дослідженні, опублікованому в Інтернеті сьогодні (17 березня) в журналі Science, з'ясовується, що ці попередники утворилися близько 4,3 мільярда років тому.
Землі 4,6 мільярда років, а астрономічний вплив, який сформував Місяць, мав місце близько 4,5 мільярда років тому. Це робить попередники скель до гранітів Канади одними з найдавніших кір після удару, що утворюють місяці, заявив керівник дослідження Джонатан О'Нейл, геолог з університету Оттави в Канаді.
Історія Хадея
Нове дослідження - це спроба зазирнути назад у епох Хадея, таємничу та досить розплавлену фазу історії Землі. Гадян починається з утворення Землі і закінчується близько 4 мільярдів років тому, і залишилося дуже мало геологічних залишків цієї епохи. Більшість гірських порід з Хадею давно перероблено назад у мантію планети.
"Скелі, віком від 3,6 до 3,8 мільярда років або старше, ми в основному можемо порахувати їх на пальцях руки", - сказав О'Ніл Live Science. "У нас є дуже обмежена кількість зразків гірських порід, щоб зрозуміти перші мільярди років історії Землі".
Граніти, знайдені на північ від канадської бухти Гудзон, не відносяться до Хадея, але вони стикаються з поясом зеленого каменю Nuvvuagittuq - пластом, який, як вважається, містить найдавніші відомі скелі на Землі, віком від 3,8 мільярда до 2,48 мільярда років. (Єдиний старший геологічний матеріал - це невеликі мінеральні зерна, які називаються цирконами з австралійського Джек-Хіллза, але оригінальні гірські породи, які тримали ці зерна, вже давно вивітрюються.)
Деякі вчені вважають, що як циркони Джек-Хіллз, так і пояс зеленого каменю Nuvvuaguittuq містять сліди самого раннього життя на планеті, хоча ці висновки суперечливі.
Геологічне генеалогічне дерево
О'Нейл та його співавтор Річард Карлсон з Інституту науки Карнегі зацікавилися гранітами, що мали 2,7 мільярда років, оскільки вони знали, що гірські породи такого роду повинні утворюватися з "батьківської" скелі, яка мала був похований і частково розплавлений перед реформуванням. Питання полягало в тому, скільки років був той батьківський рок?
Щоб дізнатися це, дослідники звернулися до датування самарія-неодиму, методу, який використовує співвідношення різних варіацій цих двох рідкоземельних елементів для визначення віку. Однієї молекулярної зміни або ізотопу самарію, самарію-146, вже не існує на Землі: все зазнало радіоактивного розпаду протягом перших 500 мільйонів років історії планети, сказав О'Ніл.
Самарій-146 розпадається на неодим-142, тому будь-яка порода, що утворилася після перших 500 мільйонів років історії Землі, має таке ж співвідношення неодим-142 до інших ізотопів неодиму. Будь-яка порода, яка демонструє різницю цього коефіцієнта неодиму, повинна сформуватися в перші 500 мільйонів років історії Землі, вважають дослідники.
Якраз таку різницю вчені виявили в скелях затоки Гудзон - дефіцит співвідношення неодим-142 до неодиму-144 порівняно з сучасними породами.
"Це означає, що їхній батьківський рок повинен був бути дуже старим", - сказав О'Ніл. Дослідники також встановили, що материнська порода, швидше за все, була базальтовою океанічною корою, а не сухою землею.
Дослідники підрахували, що материнська порода була на 1,5 мільярда років старшою за сучасні граніти, які виживають сьогодні. Це цікаво не лише тому, що материнська скеля була однією з найдавніших кірок на Землі, сказав О'Ніл, а тому, що материнська скеля застрягла так довго, перш ніж її переробити. Сьогоднішня океанічна кора зберігається на поверхні лише близько 200 мільйонів років, перш ніж її вдавити назад у мантію та частково розплавити, сказав О'Ніл. Батьківська порода гранітів Гудзонової затоки протрималася на поверхні більше мільярда років, перш ніж її переробити, в п’ять разів більше, ніж збереглася сьогоднішня океанічна кора.
