Разкрити са тайните на първите континенти: Как се образува Земята

П ървите континенти са се появили преди около 3,5 милиарда години, но геолозите не са наясно с първоначалния процес на формиране. Ново обяснение приписва появата им на асоциация от три вида едрозърнести скали, наречени гранитоиди, които може да изглеждат много познати на някой, който наскоро е ремонтирал дома си. 

След като Земята се е охладила и са се появили океаните, това е било почти всичко, с което е разполагала. Сушата се е ограничавала до малки вулканични острови, които отдавна са ерозирали. Въпреки това знаем, че части от ранните континенти са оцелели в Западна Австралия, Северна Канада и Гренландия. Те постепенно са се разширявали и са се превърнали в съвременните версии на тези места, докато други континенти са наваксали стотици милиони - или дори милиарди - години по-късно. 

Процесът, при който се е образувала първата земна кора, обаче озадачава геолозите, особено по отношение на това дали в него е участвала тектониката на плочите. Всяка кора на възраст почти четири милиарда години междувременно е преживяла много неща, поради което е трудно да се определи нейната индивидуална природа. Дори и да можехме да видим скалите в изначалното им състояние, процесът от изригването на магмата до кристализацията вероятно е бил сложен и трудно проследим в обратна посока. 

Въпреки това д-р Матайс Смит и колегите му твърдят, че са направили точно това. "Проследихме специфичен набор от микроелементи, които не се влияят от промяна и запазват сигнатури от оригиналната магма", казва Смит в изявление. Авторите смятат, че съотношенията на тези елементи, някои от които доста редки, са ключови за разрешаването на въпроса какво се е случило. 

The eastern Dos Cabezas Mtns. of SE AZ include Middle Proterozoic granite and granodiorite, Paleozoic sandstones and limestones, and Oligocene granite and quartz monzonite. As shown in the cross section the rocks are faulted and pervasively folded. https://t.co/gjWbkVtN1K pic.twitter.com/PBctvWVuEl

— AZ Geological Survey (@AZGeology) July 31, 2023

Първоначалната земна кора е била съставена от три вида скали: тоналит, тронджемит и гранодиорит, известни под общото наименование TTG. Предишните изследвания на TTG разглеждаха проби от едно или няколко места, но Смит и колегите му анализираха материали, събрани по целия свят, за да открият общите черти и да игнорират останалите. 

"Тези елементи ни позволиха да погледнем назад през химичните промени, през които преминават магмите TTG, и да проследим състава на стопените съставки до първоначалното им състояние и източник", добавя Смит. Той подозира, че източникът вероятно е бил габро - вид скала, образувана от бавното охлаждане на магма, богата на магнезий и желязо. 

Процесът, който авторите предлагат, би обяснил състава на по-старите части на континентите, които са се превърнали в техни гръбнаци.  

Vague claims born out of confusion in understanding the primordial geography of the ancient world maps. https://t.co/BepkVI7IPo

— Akhil Kumar Sahoo (@AkhilKumarSaho8) February 2, 2024

"Всички тези скали - и особено тяхната комбинация - могат да бъдат обяснени чрез представения от нас модел", твърди Смит. "Нашият е прост модел, при който TTG, както и по-младите скали, с които обикновено са свързани TTG, са резултат от бавно удебеляване и топене на предшестваща кора, която вероятно е наподобявала океански плата. Континенталната кора е била предопределена да се развие по начина, по който се е развила, защото е продължила да се удебелява все повече и скалите в основата ѝ не са имали друг избор, освен да се разтопят. По този начин те са направили TTG, които са се оказали печеливша рецепта за оцеляването и растежа на континента", казва Смит.  

Температурите вероятно са надвишавали 1600°С (2900°F) под целия гореспоменат материал.  

Ако моделът издържи на проверката, той ще разреши проблема за геолозите. Предишните модели предполагаха, че TTG са се образували в първите зони на субдукция след началото на тектониката на плочите. Съществува обаче несигурност относно времето на възникване на тектониката на плочите и някои подозрения, че тя е по-млада от първите континенти, което представлява очевиден проблем. 

I love me some trondhjemite! The previously-called “volcanics” in my Masters field area in central New Hampshire, I discovered was trondhjemite. Took 25 yrs after that to pin down was Ordovician not Devonian. pic.twitter.com/8rpcntzuxs

— MaryannL Malinconico (@MaryAnthracite) October 29, 2021

"Винаги е съществувал въпросът за "кокошката и яйцето", кое е било първо - началото на тектониката на плочите на магматизма на TTG, за да се създаде нова континентална кора. Ние показваме, че тези неща всъщност може да не са пряко свързани. Разпознаването на вида на изходната скала прави този скок възможен и също така премахва необходимостта други механизми, като например метеоритно въздействие, да обясняват растежа на първите истински континенти", казва Смит. 

TTG кората съставлява само малка част от Земята - но тя, както и свързаните с нея малко по-млади скали, все още са голяма част от Северна Америка.   

"Забавно е, че много хора имат разновидности на този тип скали като кухненски плот. В известен смисъл много хора приготвят вечерята си върху вида скала, която е била отговорна за създаването на съвременните ни континенти", казва д-р Смит.   

Това може да не е нещо добро. Въпреки че кухненските съдове от гранит са безопасни за употреба, големият брой смъртни случаи, свързани с рязане на технически камък, доведе до разследвания, които предполагат, че рязането на гранит за изработване на мебели също може да представлява риск за здравето, предаде IFLScience.  

"Evening at Pangnirtung" by Doris McCarthy, shows a view from the hamlet of Pangnirtung (on Baffin Island, Nunavut) across Pangnirtung Fiord to the rolling hills of igneous rock (granodiorite and tonalite) ground down by the Laurentide ice sheet. #GeologyInArt pic.twitter.com/dS4vmo3vau

— Geological Survey/Commission géologique Canada (@GSC_CGC) July 27, 2023