Возникновение континентов стало решающим моментом в истории жизни нашей планеты, особенно потому, что они представляют собой наш дом. Но пока не ясно, когда именно эти массивы суши возникли на Земле и какие тектонические процессы их построили.
Теперь группа исследователей из Университета Монаша (Австралия) изучила осадочные и магматические породы древнего континентального фрагмента в Индии, называемого кратоном Сингхбхум, недалеко от Калькутты, обнаружив доказательства эрозии континентальных масс в виде древних отложений, возраст которых составляет около 3 миллиардов лет. Кроме того, биохимический анализ гранитов, сформированных в основании кратона, показывает, что континентальная кора начала утолщаться 3,5 миллиарда лет назад.
Главный вывод заключается в том, что первые континенты Земли возникли из океанов между 3300 и 3200 миллионами лет назад, по крайней мере на 700 миллионов лет раньше, чем предполагалось ранее.
Когда континенты поднимаются над океанами, они начинают разрушаться. Ветер и дождь разбивают камни на песчинки, которые уносятся реками вниз по течению и накапливаются вдоль побережья, образуя так называемые пляжи. Эти процессы работают таким образом миллиарды лет.
«Уникальной особенностью континентов является их толстая плавающая кора, которая позволяет им плавать в мантии Земли, как пробке в воде», — объясняют авторы.
Возможно, вам будет интересно: Как работает шкала Рихтера?
Для этого исследования авторы отправились в кратон Сингхбхум, расположенный в восточной Индии. Ранее в нем были обнаружены «карманы» древних осадочных пород, и команда хотела определить их точный возраст и природу того, как они образовались. Чтобы датировать породы, они исследовали их на предмет крошечных кристаллов, называемых цирконом, которые содержат радиоактивный элемент уран, используя метод, известный как масс-спектрометрия. Измеряя соотношение свинца и урана, можно определить, как давно образовались кристаллы циркона.
Датирование урана и свинца, проведенное командой, показало, что древние песчаники на этом месте были отложены около 3 миллиардов лет назад, что делает их одними из самых старых пляжных отложений в мире.
Но какая сила заставила кратон выйти из воды?
Чтобы определить это, исследователи взяли образцы вулканических пород из кратонов, то есть пород, образовавшихся в результате кристаллизации раскаленной магмы, которые лежат прямо под осадочными породами в кратоне, образуя своего рода основу.
Химический состав этих изверженных горных пород кодирует подробности о напряжении и температуре, при которых они впервые образовались. Таким образом, принимая во внимание этот химический состав, они воссоздали обстоятельства, которые сформировали породы и их последующий процесс.
«По нашим оценкам, около 3 миллиардов лет назад континентальная кора Кратона Сингхбхум выросла до толщины около 50 километров, что сделало ее достаточно плавучей, чтобы начать подниматься над уровнем моря», — пояснили исследователи.
Геологи полагают, что выветривание кратонов вызвало бы сток питательных веществ, снабдив океан фосфором и другими строительными блоками для ранней жизни. Это был первый шаг к тому, чтобы сделать планету более пригодной для жизни.