Китайские геологи разработали модель развития нашей планеты в первый миллиард лет после ее образования и прояснили давний вопрос о том, куда делись протоконтиненты. Это позволило по-новому взглянуть на процессы формирования современного облика Земли и возникновения жизни.
Считается, что Земле 4,54 миллиарда лет. В первые полтора миллиарда — появились океаны и атмосфера, протоконтиненты и зародилась жизнь, но вещественного материала, относящегося к этому периоду, практически нет. Возраст древнейших пород не превышает 3,8 миллиарда лет. Есть только древние кристаллы циркона.
Это чрезвычайно прочный минерал первично-магматического происхождения. В результате выветривания — разрушения магматической породы ветром и водой — его кристаллы высвобождались и попадали в океан, где откладывались в толще донных осадков, со временем превратившихся в твердые породы.
Цирконы, как правило, значительно старше самих отложений. Так, в архейских осадочных породах возрастом 2,6-3,0 миллиарда лет, расположенных в пределах кратонов — устойчивых блоков земной коры, своеобразных "ядер", вокруг которых формировались современные континенты, — находят кристаллы, образовавшиеся 4,0-4,4 миллиарда лет назад. Эти минералы геологи называют "капсулами времени". Датируют их достаточно точно благодаря тому, что там есть радиоактивные изотопы.
По особенностям химического состава цирконов ученые пытаются понять, что происходило на Земле на раннем этапе ее эволюции, в том числе узнать, как исчезли первые континенты — почему от них не осталось и следа. Так, основываясь на микрозондовом анализе древнейших кристаллов из района Джек-Хиллс в Западной Австралии, исследователи доказали: 4,3 миллиарда лет назад на планете уже была вода и зачатки континентов, скалистые породы которых подвергались выветриванию.
В прошлом году американские геологи установили, что примерно 700 миллионов лет спустя в минералах появился алюминий — типичный химический элемент земной коры и индикатор ее глубинного плавления. По мнению специалистов, это свидетельствует о том, что протоконтиненты сформировались уже в раннем архее и осадочный материал с поверхности начал затягиваться в мантию в зонах субдукции.
В наше время субдукция — погружение океанических литосферных плит на окраинах континентов — важнейший элемент глобальной тектоники. Моделирование показало, что в архее земная кора вела себя иначе, потому что литосфера была сильно разогрета и частично расплавлена. Кора была очень тонкой, хрупкой и не могла образовывать крупные литосферные плиты. Первые континенты, видимо, формировались за счет аккреции — слияния микроплит, в местах столкновения которых возникали древнейшие горные сооружения — аккреционные орогены.
Геологи из Китайского университета наук о Земле в Ухане обобщили данные предыдущих исследований и, используя высокопроизводительные вычислительные мощности, создали компьютерную модель эволюции нашей планеты в доархейскую эпоху.
Выяснилось, что поток внутреннего тепла Земли в это время в три-четыре раза превышал современный. Расплавленная верхняя мантия периодически выходила по ослабленным зонам на поверхность в виде магмы. При этом неустойчивые ранние континенты раскалывались, частично плавились и погружались обратно в мантию. Постепенно под протоконтинентами образовались "корни", или "кили", будущих кратонов, состоящие из частично переплавленных блоков земной коры, погруженных в охлажденную и обезвоженную мантию.
Геофизические наблюдения подтверждают эту гипотезу: кратоны действительно уходят глубоко в мантию, а их строение намного сложнее и неоднороднее, чем у современной литосферы. По мнению китайских геологов, потребовалось более миллиарда лет, чтобы эти "корни" окончательно затвердели и над ними начала формироваться полноценная континентальная кора.
"Геологические данные свидетельствуют о том, что самые ранние континенты не сохранились и были переработаны в недрах планеты, однако ситуация резко изменилась примерно четыре миллиарда лет назад, когда появилась самая прочная часть континентов — кратоны", — говорит один из участников исследования, доктор Фабио Капитанио, доцент Китайского университета наук о Земле и Университета Монаша в Австралии.
Моделирование также показало, что переработанные фрагменты первоначальной коры могут оставаться в недрах миллиарды лет. Этим объясняют то, что глубинное зондирование выявляет неоднородность мантии под многими кратонами. Менее плотные, чем окружающая среда, эти участки подпирают литосферу снизу, придавая ей плавучесть и жесткость.
Возраст древнейших окаменелых микроорганизмов, найденных в осадочных породах кратонов, — около 3,5 миллиарда лет. Но многие ученые уверены, что жизнь на Земле зародилась значительно раньше — как только температура планеты опустилась достаточно, чтобы на поверхности была жидкая вода. То есть сразу после возникновения первичного океана — 4,41 миллиарда лет назад. Правда, помимо воды, нужны были кислород и минеральные микрокомпоненты. И здесь, по мнению исследователей, не последнюю роль сыграли протоконтиненты.
При разрушении в результате эрозии и выветривания жестких блоков земной коры, возвышающихся над водой, менялся состав атмосферы, а в океан попадало огромное количество питательных веществ и химических элементов, необходимых для формирования организмов.
Позднее, когда заработал конвейер тектоники плит, органическое вещество, оседавшее на дне океана, вместе с осадочными породами стало затягивать в мантию в зонах субдукции. Там оно перерабатывалось и в процессе вулканической деятельности возвращалось на поверхность. Каждый новый цикл такого глобального круговорота наращивал континенты и способствовал усложнению живых организмов.
Внимание!!!!
Авторские права на все фильмы принадлежат их правообладателям. Все фильмы размещены с согласием их авторов. Разрешен их домашний просмотр и запрещено коммерческое использование. Для их коммерческого использования необходимо связаться с их правообладателями.
20-12-2012 Просмотров:11168 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
В Венгрии найдены останки морского пресноводного чудовища, жившего 84 млн лет назад, — мозазавра, напоминающего продукт скрещивания крокодила и кита. От более, пожалуй, известных плезиозавров их отличает отсутствие легендарной сверхдлинной...
26-04-2013 Просмотров:24910 Грибы́ (лат. Fungi или Mycota) Антоненко Андрей
Оглавление 1. Введение 2. Этимология слова 3. Систематическое положение и происхождение 4. Строение грибов 5. Размножение грибов 6. Питание грибов 7. Роль грибов в биоценозе 8. Классификация (систематика) грибов 9. Значение грибов для человека 1. Введение Грибы́ (лат. Fungi или Mycota) — особая форма жизни, царство живой природы,...
11-10-2011 Просмотров:9444 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Оса-наездник Zatypota percontatoria пополнила собою список паразитических видов, которые управляют поведением хозяина. Самой большой известностью среди таких паразитов пользуются грибы рода Cordyceps, поражающие муравьёв и других насекомых, и токсоплазмы. Грибы...
17-11-2016 Просмотров:5591 Новости Геологии Антоненко Андрей
Геофизики показали на примере Австралии, что со сменой сезонов континенты немного сдвигаются. Это связано с круговоротом воды и распределением ее массы по земной поверхности. АвстралияК такому выводу пришел австралийский ученый Ши-Чан...
10-07-2017 Просмотров:4487 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Рост, или, как говорят антропологи, длина тела, — важный характерный признак внешности разных народов. Мы привыкли к тому, что китайцы обычно невысокие, а скандинавы, наоборот, выше россиян на несколько сантиметров....
Зоологи обнаружили в одной из пещер на территории штата Калифорния необычную многоножку – это беспозвоночное передвигается при помощи 414 ног и обладает 200 ядовитыми железами и четырьмя пенисами, говорится в статье, опубликованной в журнале Zookeys. Открытая многоножка Illacme tobini"Я…
Люди уже населяли арктический регион Сибири около 45 тысяч лет назад, то есть на 10 тысяч лет раньше, чем считалось до сих пор. Такой вывод сделали российские ученые из институтов…
Чтобы не задохнуться в перегретом океане, рыбам придется уменьшить свои размеры. Канадские ученые из Университета Британской Колумбии пришли к выводу, что в ближайшем будущем средний размер рыб, живущих в мировом океане,…
Новый вид ящерицы Alopoglossus viridiceps, найденный в тропических Андах, в Эквадоре, уникален. У нее яркий окрас : изумрудная голова и ярко-оранжевый живот, сообщает National Geographic . Alopoglossus viridicepsИсследователи случайно встретили рептилию во время…
В пещерах и лесах тихоокеанского побережья США нашли новое семейство пауков, представители которого достигают 4 см и несут на лапках исключительно огромные когти. Паук Trogloraptor marchingtonИсследователям из Калифорнийской академии наук …
Гидрографическая группа Северного флота, работающая в составе комплексной экспедиции на архипелаге Земля Франца-Иосифа, подтвердила открытие пяти островов в Карском море. "Площадь объектов варьируется от 900 до 54,5 тысячи квадратных метров. На новых островах проведена…
Геологи из университета Висконсин-Мэдисон (США), под руководством профессора Кларка Джонсона (Clark Johnson) обнаружили следы самого древнего на земле фотосинтеза. Результаты этого исследование, которое финансировалось NASA, опубликованы в журнале Earth and Planetary…
Крупный растительноядный динозавр обдирал листву с высоких ветвей деревьев, однако питаться корой он не мог. Ученые из Бристольского университета и лондонского Музея естествознания при помощи новой технологии проанализировали череп диплодока, крупного…
Описано «первое морское чудовище» — наиболее ранняя гигантская морская рептилия, жившая 244 млн лет назад. Длина одного из первых ихтиозавров оценивается в 8,6 м. Реконструкция Raul Martin / National Geographic MagazineВ…
Вверх