Когда двинулись плиты?

Земля — единственная планета Солнечной системы, на которой, по мнению геологов, существует тектоника плит. Согласно этой теории, перемещающиеся по земной поверхности крупные блоки коры подныривают друг под друга в процессе так называемой субдукции. Эти процессы происходят и сегодня, вызывая землетрясения и извержения вулканов, изменяя очертания берегов современных континентов.

Однако геологи расходятся во мнениях о том, как образовались континенты и появились ли эти огромные массивы суши в результате тех же геологических процессов, которые мы наблюдаем сегодня? Если тектоника плит была причиной появления первых континентов, то они начали двигаться 3,6–4 млрд лет назад, то есть спустя примерно миллиард лет после образования планеты, в архейском периоде. Именно движение этих континентов должно было создать условия для происхождения жизни, так как определяло погоду, химический состав океанов и пр.

Устойчивые к разрушению минералы цирконы из архейских гранитоидов говорят о том, что эти породы образовывались во влажной окислительной среде древней магмы. Чтобы объяснить такие свойства, ученые из Китая и Австралии год назад выполнили специальный анализ и доказали, что цирконы могли образоваться только в результате субдукции. Это значит, что субдукция началась еще в архее.

Недавняя статья профессора из Университета Иллинойса в Чикаго Дэвида Эрнандеса-Урибе (David Hernández-Uribe), опубликованная в журнале Nature Geoscience, добавляет новый аргумент к дебатам о времени включения тектоники плит. С помощью компьютерных моделей ученый исследовал формирование магм, которые по составу соответствуют редким цирконам, и обнаружил, что субдукция для их образования не обязательна.

Он доказал, что окисленные и влажные магмы, напоминающие архейские гранитоиды всего мира, могли родиться под действием высокого давления и температур, связанных с частичным плавлением толстой первичной коры Земли. Поэтому нет и подтверждений образования континентальной коры в результате тектоники плит. С помощью вычислений профессору удалось получить элементный состав найденных цирконов, причем даже более точный, чем у коллег из Китая и Австралии.

Новое исследование вносит неопределенность в вопрос о времени зарождения тектоники плит на планете. Плавление первичной коры отодвигает сроки ее появления и, по словам Эрнандеса-Урибе, означает, что ученым следует искать глобальный геологический процесс, сформировавший первые континенты.