Скрытое происхождение: Исследователи, возможно, определили колыбель земных континентальных корок. В соответствии с этим земная кора образовалась там, где столкновения плит образовали первые горы. Решающим свидетельством этого теперь является минерал, оставшийся в обломках горных пород на границах этих плит. Потому что он содержит именно тот ниобий, которого сегодня не хватает континентальной коре, как сообщают ученые.
Наша планета геологически уникальна в Солнечной системе, потому что на ней есть континенты - части земной коры, состоящие не из базальта, а из более легкой силикатной породы. Но когда и как образовались земные континенты, до сих пор неясно. Исследователи подозревают, что континентальная кора сформировалась только в начале тектоники плит в результате таяния океанической коры на глубине. На это указывает переходная форма между двумя типами земной коры, обнаруженная геологами в особенно древних породах.
Тайна пропавшего ниобия
Но где были первобытные фабрики коры этого первого континента? Исследователи под руководством Мин Танга из Университета Райса в Хьюстоне, возможно, нашли указание на это. Отправной точкой их изучения было принципиальное отличие континентальной коры от океанической. Если в последней, как и в мантии Земли, содержится примерно одинаковое количество ниобия и тантала, то в континентальной коре оно иное.
«Горные породы континентов содержат примерно на 20 процентов меньше ниобия, чем должны,- объясняет Танг.- Мы считаем, что этот отсутствующий ниобий тесно связан с загадкой континентов. Если мы сможем найти недостающую фракцию, это даст нам ценную информацию о том, как образовались континенты». Ученые просмотрели базы данных анализов горных пород в поисках пород с заметным содержанием ниобия.
Находка на первозданном краю континента
И они нашли то, что искали: в так называемых арклогитах из Аризоны. Эта порода образуется там, где тектонические плиты скользят друг по другу, сталкивая материал - обломки горных пород, образовавшиеся под давлением и теплом. Сегодня арлогиты в основном встречаются на активных континентальных окраинах, таких как западное побережье Южной Америки. Там океаническая плита погружается под континентальную плиту и образуются горы и вулканы.
Арзонские арлогиты, с другой стороны, происходят из области, где в ранние дни существования Земли существовала активная континентальная окраина. И они содержат особенно ниобийсодержащий минерал рутил, как показал анализ горных пород. Что интересно: «Эти рутилсодержащие аккумуляторы имеют соотношение ниобия и тантала, которое комплементарно соотношению в континентальной коре», - утверждают исследователи. Другими словами, арклогит содержит именно тот ниобий, которого сегодня не хватает на континентах.
По мнению исследователей, обломки первобытной породы могут быть остатком образования континента. Арклогиты остались, когда остальная часть коры ушла глубоко в мантию и превратилась в континентальные породы.
Горы как колыбели земной коры?
Решающим фактором, однако, является то, что минерал рутил хранит больше ниобия только в том случае, если он образуется при температуре ниже 1000 градусов. А в истории земли такие низкие температуры были только в тех местах, где тектоника нагромождала горные хребты. Таким образом, континентальная кора зарождается везде, где когда-то возвышались горы.
«Если наши выводы верны, то каждый современный участок земли когда-то начинался в таких местах, как Анды или Тибет, - под горными районами, - говорит Тан. выветрились и выровнялись: «Сегодня большие части континентов плоские, потому что это стабильное состояние континентальной коры», - объясняет исследователь. «Но когда образовалась эта кора, она находилась в процессе горообразования».
Открытие, сделанное несколько лет назад, что новая континентальная кора все еще может формироваться на границах плит - если условия будут подходящими.