Science Advances: Ученые распутали эволюцию мантии Земли

Исследователи выяснили, как формировались анортозиты — магматические горные породы, которые образовались в среднем периоде истории Земли и содержат месторождения титановых руд. Эти породы озадачивали учёных из-за противоречивых теорий их происхождения.

Исследование, опубликованное 14 августа в журнале Science Advances, раскрывает связь между эволюцией мантии и коры Земли и тектоническими силами, которые формировали планету. Это также даёт возможность изучить, когда зародилась тектоника плит, как действовала динамика субдукции миллиарды лет назад и как происходила эволюция земной коры.

Исследовательская группа под руководством Дункана Келлера и Син-Ти Ли изучала анортозиты массивного типа. Они исследовали образцы Марси и Морин из Гренвильского орогена Северной Америки, возраст которых составляет около 1,1 миллиарда лет.

Проанализировав изотопы бора, кислорода, неодима и стронция в породах, исследователи выяснили, что магмы, сформировавшие эти анортозиты, были богаты расплавами из океанической коры, изменённой морской водой при низких температурах. Также они обнаружили изотопные сигнатуры, соответствующие другим породам зоны субдукции, таким как абиссальные серпентиниты.

Исследование показало, что гигантские анортозиты, скорее всего, образовались в результате плавления субдуцированной океанической коры под континентальными окраинами. Этот процесс напрямую связывает формирование массивов типа анортозитов с тепловой и тектонической эволюцией Земли.

Работа позволяет предположить, что эти породы сформировались во время очень горячей субдукции, которая могла быть распространена миллиарды лет назад.

Анортозиты массивного типа не образуются на Земле в настоящее время. Новые данные связывают эти породы с очень горячей субдукцией на ранней Земле. Это позволяет по-новому взглянуть на то, как формировались анортозитовые породы.

Исследование углубляет наше понимание древних скальных образований и помогает лучше понять тектоническую и термическую историю Земли, — заключает профессор геологии Ли и профессор наук о Земле, окружающей среде и планетах Гарри Каротерс Висс, который также является соавтором исследования.

14.08.2024