Это может показаться маловероятным, но крошечные зерна минералов могут помочь рассказать историю ранней Земли. И исследователи, изучающие эти зерна, говорят, что 4,4 миллиарда лет назад Земля была бесплодной, безгорной местностью, и почти все было под водой. Только горстка островов тыкала над поверхностью.
Ученые из Австралийского национального университета стоят за этим исследованием, возглавляемым исследователем доктором Энтони Бернхэмом. Минеральные зерна в исследовании - самые старые камни, когда-либо найденные. Это 4,4 млрд. Лет минеральных зерен циркона из Джека Хилса в Западной Австралии, где они были сохранены в формациях из песчаника.
4,4 миллиарда лет назад Земля находилась в так называемом «Хадейском Эоне». Этот период времени плохо изучен, потому что нет никаких рок-записей того времени. Вот где появляются минеральные зерна циркона.
«История Земли похожа на книгу, в которой первая глава вырвана без каких-либо уцелевших камней с самого раннего периода, но мы использовали эти микроэлементы циркона, чтобы построить профиль мира в то время». - Ведущий научный сотрудник, доктор Энтони Бернхэм, Австралийский национальный университет
В некотором смысле, эти зерна циркона являются недостающими страницами.
Химическое название циркона - силикат циркония, и его можно найти почти повсюду в земной коре. Это исследование посвящено так называемому детритовому циркону, который образуется в магматических породах, но затем выживает до тех пор, пока не будет отложен в осадочных породах. Зерна циркона, как правило, очень маленькие, размером примерно от 0,1 до 0,3 мм.
Циркон обычно содержит следы тория и урана, что означает, что их можно легко датировать современными методами датирования. Циркон может пережить множество геологических процессов, таких как метаморфизм, что объясняет их полезность при изучении ранней Земли. Их нелегко уничтожить, и у них есть история, чтобы рассказать нам.
Зерна циркона были кристаллизованы в магме примерно через 500 миллионов лет после образования Земли. В результате они предлагают редкое понимание условий на Земле в то время. Рассматриваемые зерна циркона упоминаются как детрит, потому что они сформировались в магме, но были отложены в геологически важном песчанике в Джек Хиллс, Австралия. Зерна детрита сравнивали со вторым типом зерен циркона, которые образовывались непосредственно в осадочных формациях.
Различая эти два типа, исследователи получают новый геохимический инструмент для понимания ранней Земли.
«Мы использовали граниты юго-восточной Австралии, чтобы расшифровать связь между составом циркона и типом магмы, и создали картину того, что это за пропавшие камни», - сказал он.
«Наши исследования показывают, что в течение первых 700 миллионов лет существования Земли не было ни гор, ни континентальных столкновений - это было гораздо более тихое и унылое место», - говорит доктор Бернхам из Научной школы наук о Земле АНУ.
«Наши результаты также показали, что существует сильное сходство с цирконом в типах горных пород, которые преобладали в течение следующих 1,5 миллиардов лет, предполагая, что Земле потребовалось много времени, чтобы развиться в планету, которую мы знаем сегодня». Результаты группы опубликованы в журнале Nature Geoscience и озаглавлены «Формирование хадейских гранитов путем плавления магматической коры».
Это не первый случай, когда древние, детритовые цирконы были в центре научных исследований ранней Земли. В предыдущем исследовании они использовались для того, чтобы сделать вывод, что Земля имела значительную гидросферу 4,3 миллиарда лет назад.
