Геология

Рождение континентов: новая теория о роли мантийных плюмов в архейской Земле

Земля — единственная известная планета с континентальной корой, обширными массивами суши, которые не только определяют ее геологический облик, но и создают условия для жизни. Однако вопрос о том, как сформировались первые континенты более 2,5 миллиардов лет назад, остается одной из самых интригующих загадок в науках о Земле. Долгое время ученые спорили, были ли эти процессы похожи на современную тектонику плит или же происходили по иному сценарию. Новое исследование геологов из Гонконгского университета (HKU), опубликованное в Science Advances, предлагает революционный взгляд на эту проблему.

Ученые под руководством Динъи Чжао и Сянсун Вана изучили древние гранитоидные породы (TTG) возрастом около 2,5 млрд лет, обнаруженные в северном Китае. Эти породы, состоящие из тоналита, трондьемита и гранодиорита, являются основными компонентами древней континентальной коры. Используя передовые методы анализа цирконов — микроскопических минералов, сохраняющих химические следы своего образования, — исследователи обнаружили, что TTG сформировались в условиях высоких температур и низкого содержания воды.

Этот вывод противоречит традиционной гипотезе о том, что ранние континенты образовались в зонах субдукции, где одна тектоническая плита погружается под другую. Вместо этого данные указывают на роль мантийных плюмов — гигантских потоков горячего материала, поднимающихся из глубин мантии.

Двухэтапная модель формирования континентов

Ученые предложили модель, объясняющую формирование TTG в два этапа:

  1. Около 2,7 млрд лет назад мантийный плюм привел к образованию толстых базальтовых отложений на океаническом дне.
  2. Около 2,5 млрд лет назад новый плюм вызвал частичное плавление этих базальтов, что привело к образованию более легких гранитоидных пород, которые и стали основой первых континентов.

Кроме того, исследователи выявили явление гравитационного проседания (просачивания), при котором поверхностные породы постепенно опускались в более горячие слои мантии.

Значение для науки

Это открытие имеет фундаментальное значение для понимания ранней геодинамики Земли. Оно подтверждает, что в архейскую эру доминировали процессы, отличные от современной тектоники плит, а мантийные плюмы играли ключевую роль в формировании континентальной коры.

Как отметил профессор Гочунь Чжао, анализ содержания воды и изотопов кислорода в цирконах позволил четко различить породы, образованные в условиях мантийных плюмов и зон субдукции. Это открывает новые возможности для изучения эволюции других планет, где тектоника плит отсутствует.

Исследование гонконгских ученых не только пересматривает традиционные представления о формировании континентов, но и демонстрирует, как современные геохимические методы могут раскрывать тайны древней Земли. Эти результаты вносят важный вклад в дискуссию о ранней геодинамике и подчеркивают уникальность нашей планеты в Солнечной системе.

рейтинг: 0 / 5. оценок: 0

Поделиться в соцсетях

Источник
Science Advances (2025)University of Hong Kong
Показать больше
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Back to top button