Древние скалы раскрыли влияние воды на мир

То, что вода точит камень, знают все. Однако выяснилось, что вода может камень плавить. Если это магматическая вода, и дело происходит в недрах на границе земной мантии и земной коры.

Исследователи изучают скалы формации Джорджтаун-Инлиер в Квинсленде

Источник: https://phys.org/

Новое исследование ученых из Университета Кертина показало, что вода сыграла гораздо более важную роль, чем считалось ранее, в формировании первых пандшафтов Земли. Именно она преобразовала раннюю кору планеты и способствовала формированию материков, которые мы наблюдаем сегодня.

В статье, опубликованной в журнале Communications Earth & Environment, исследовательская группа изучила породы возрастом 1,6 миллиарда лет из формации Джорджтаун-Инлиер на северо-востоке Квинсленда, где находятся одни из наиболее хорошо сохранившихся фрагментов древней континентальной коры. Ведущий исследователь доктор Сильвия Воланте считает, что полученные результаты могут изменить наше представление о роли воды в ранней эволюции Земли.

В первые дни существования нашей планеты вулканические породы извергались на дно океана, а затем, по мере остывания и затвердевания, подвергались воздействию горячей воды с образованием гидратов. Со временем эти богатые гидратами породы были погребены глубоко в земной коре на границе с мантией, где они частично расплавились при температуре от 700°C до 750°C.

А. Полевые данные, свидетельствующие о частичном плавлении амфиболита на месте в районе Эйнаслей, с образованием тоналитовых пластов, сети тоналитовых прожилок и изолированных очагов расплавления. Вставка: сеть тоналитовых очагов расплавления и жил с диффузными контактами с вмещающей породой. B Частичное расплавление амфиболита на месте и образование тоналитового расплава. Размытые контакты между жилами и вмещающим амфиболитом. Вмещающая порода представляет собой участки, богатые дилатантным расплавом, сливающиеся в исследованные жилы. C Высокая степень частичного расплавления парагнейса на месте. Вставка: гранитные лейкосомы, полученные путем частичного расплавления на месте. D Амфиболит, частично расплавленный на месте, и связанные с ним тоналитовые жилы и дайки, а также богатый гранатами гранетит. Гранатсодержащая метасоматическая горная порода (гранатит), состоящая из граната, клинопироксена и сопутствующего кварца и плагиоклаза.

Источник: https://www.nature.com/

Проанализировав уровень содержания кислорода в породах, исследователи обнаружили явное различие между исходными вулканическими породами и гранитами, в которые они превратились. Это указывает на поступление дополнительной воды, источником которой был мантийный плюм.

Таким образом можно говорить о двух источниках воды, океаническом и магматическом, которые способствовали формированию континентальной коры. Далее происходила череда процессов плавления и отверждения, которые длились миллионы лет и помогли окончательно сформировать строительные блоки континентов, на которых мы живем сегодня.

У исследователей была невероятная возможность работать в уникальных местах, таких, как Джорджтаунская впадина, которая является одним из немногих мест в мире, где можно наблюдать все этапы формирования континентальной коры в породах возрастом по меньшей мере в 1 миллиард лет.

Ученые планируют выяснить, происходили ли подобные процессы плавления на основе воды в более древних формациях земной коры. По мнению исследователей, роль магматической воды в формировании раннего ландшафта нашей планеты недооценена научным сообществом.

Синоптические диаграммы, показывающие вероятные конечные тектонические сценарии водного плавления пород, приводящего к образованию коры ТТГ в докембрии. A Теплая докембрийская зона субдукции показывает раскрытие мантийного клина во время откола плиты, вызывающего нагрев, циркуляцию флюидов, мантийный метасоматоз и флюидный поток из основной нижней коры с образованием плутонов TTG. B Образование ТТГ в результате плавления основной коры под действием флюидов во внутриплитных условиях, когда вода поступает в мантию во время вертикального опускания гидратированной основной-ультраосновной коры.

Источник: https://www.nature.com/

Ранее ученые предположили, что Луна в своей юности была огненным шаром, полностью покрытым океаном магмы.