Доцент Эмма Томлинсон из Тринити-колледжа Дублина и профессор Квинслендского технологического университета Бальц Камбер только что опубликовали свои исследования в ведущем международном журнале Nature Communications.
Каждый из семи континентов на Земле сегодня построен вокруг стабильной внутренней части, называемой кратоном, и геологи считают, что стабилизация кратона составляет около 2 лет.5 – 3 миллиарда лет назад была критически важна для появления суши на Земле.
Мало что известно о том, как образовались кратоны и поддерживающие их кили мантии, но важные подсказки можно найти в ксенолитах перидотитов, которые представляют собой образцы мантии, доставленные на поверхность Земли извержением вулканов.
Доктор Томлинсон из Тринити-школы естественных наук сказал:
"Многие породы мантии под старыми континентами содержат удивительное количество кремнезема – гораздо больше, чем в более молодых частях мантии."
"В настоящее время нет единого научного мнения о причинах этого."
Новое исследование, которое рассматривает глобальные данные по мантийному перидотиту, дает новое объяснение этому наблюдению.
В исследовании использовалась новая термодинамическая модель, чтобы вычислить, что необычная минералогия возникла, когда очень горячая расплавленная порода – выше 1700 ° C – взаимодействовала с более старыми частями мантии, и это вызвало рост богатых кремнеземом минералов.
"Более 1 миллиарда лет из 3.8 к 2.5 миллиардов лет назад вулканы извергали очень необычные лавы с очень низкой вязкостью – лава, которая была очень тонкой, очень горячей и часто содержала различные уровни кремнезема », – добавил доктор Томлинсон.
«Наше моделирование предполагает, что необычные лавы на самом деле были расплавленными породами, которые взаимодействовали с мантией на большой глубине, и это взаимодействие привело к переменному уровню кремнезема."
Профессор Камбер, QUT, сказал:
"Как богатые кремнеземом породы в глубокой мантии, так и вулканические породы с низкой вязкостью перестали образовываться на Земле примерно через 2 года.5 миллиардов лет назад.
Это время является границей между архейским и протерозойским эонами – одним из самых значительных разрывов в геологической шкале времени Земли."
Причина возникновения этой границы остается неизвестной, но исследование предлагает новую перспективу.
Профессор Камбер добавил:
"Это могло быть связано с изменением течения мантии. Когда мантия начала медленно разворачиваться вплоть до ядра (2900 км), очень высокие температуры архейского эона перестали быть возможными."