Для геологов очень важно понять, когда этот процесс начался, т. е, когда появились литосферные плиты, поскольку эта информация позволяет нам лучше понимать, как вообще формировалась наша планета.
Шаг к этому пониманию сделала международная команда ученых, проанализировавшая химический и изотопный составы микроскопических включений в изверженных породах свиты Вельтвреден в Барбертонском поясе зелёного камня в Южной Африке. Эта древняя порода — геологи называют ее коматиитом — когда-то излилась на земную поверхность в виде лавы, да так тут и осталась. По современным представлениям, коматииты извергались в архейскую эру, от 4 до 2.5 миллиардов лет назад.
Исследованный образец, диаметром в 10 микрон, был выплавлен 3.3 миллиарда лет назад. В мельчайших включениях внутри него обнаружилась вода в количестве, пригодном для анализа. Ее химический состав соответствовал морской воде, а изотопный показывал, что в ней меньше, чем в современной воде, дейтерия. Такое своеобразие состава в последующие эпохи характерно для воды, захваченной океанической корой, подмятой под себя движущейся литосферной плитой в зоне субдукции.
Субдукция, принципиальная схема
Коматииты формировались и выплавлялись на больших глубинах в мантии Земли. Наличие там морской по своему составу воды также указывает на существование механизма ее транспортировки с поверхности в глубину.
«Механизм, который вызвал попадание коры, содержащей морскую воду, в мантию, функционировал более 3,3 миллиарда лет назад», — говорит один из авторов исследования, академик РАН Александр Соболев.
Коматиит
Это очевидно означает, что в те времена уже существовали движущиеся литосферные плиты и зоны вызванной ими субдукции. Прежняя оценка их возраста составляла 2.7 миллиарда лет, что на 600 миллионов лет меньше. Очень вероятно, что сегодняшняя оценка может быть существенно уточнена. Движение литосферных плит — процесс неспешный и вызываемая им субдукция тоже должна требовать времени. Если некое вещество (вода) 3.3 миллиарда лет назад уже оказалось на глубине формирования коматиитов, то его путешествие туда явно началось еще раньше.
Ознакомиться с подробностями можно в статье, опубликованной в Nature.
