Ученые обнаружили, что богатые кремнеземом кислые породы возрастом 4,02 миллиарда лет из реки Акаста в Канаде - старейшее скальное образование, известное на Земле, - вероятно, образовались при высоких температурах и на удивительно малой глубине планеты. зарождающаяся корочка. Высокие температуры, необходимые для плавления неглубокой коры, вероятно, были вызваны метеоритной бомбардировкой примерно через полмиллиарда лет после образования планеты. Это расплавило богатую железом кору и сформировало граниты, которые мы видим сегодня. Эти результаты впервые представлены на конференции Гольдшмидта в Бостоне (14 августа) после публикации в рецензируемом журнале Nature Geoscience.
Скальные породы (горные породы, богатые кремнеземом/кварцем), обнаруженные на реке Акаста в Канаде, являются самыми древними горными породами на Земле, хотя существуют и более древние минеральные кристаллы. Ученым давно известно, что породы Акаста отличаются от большинства кислых пород, которые мы видим сегодня, таких как граниты, широко используемые в качестве строительного или декоративного материала. Теперь группа ученых из Австралии и Китая смоделировала образование древнейших кислых пород Акаста и обнаружила, что они могли образоваться только при низких давлениях и очень высоких температурах.
Ученые считают, что первобытная кора в основном состояла из темных, бедных кремнеземом основных пород, поэтому возник вопрос о том, как могли образоваться кислые породы реки Акаста.
«Наше моделирование показывает, что горные породы реки Акаста образовались в результате плавления ранее существовавших богатых железом базальтовых пород, которые образовали самые верхние слои коры на примитивной Земле», - сказал руководитель группы Тим Джонсон из Университета Кертина., Перт.
Мы использовали фазовое равновесие и моделирование микроэлементов, чтобы показать, что породы реки Акаста образовались в результате частичного плавления исходных основных пород при очень низких давлениях. Потребовалось бы что-то особенное для получения необходимых температур 900°C. чтобы образовались эти ранние кислые породы при таком низком давлении, и это, вероятно, означает резкое событие, скорее всего, сильный нагрев, вызванный метеоритной бомбардировкой.
По нашим оценкам, породы в пределах самых верхних 3 км основной коры должны были расплавиться при образовании пород, которые мы видим сегодня. Мы думаем, что эти древние кислые породы были очень распространены, но по прошествии 4 миллиардов лет и развитии тектоники плит почти ничего не осталось.
Мы считаем, что эти скалы могут быть единственными сохранившимися остатками шквала внеземных столкновений, характеризовавших первые 600 миллионов лет Истории Земли."
Река Акаста является частью образования Невольничьего кратона в Северной Канаде, к северу от Йеллоунайфа и Большого Невольничьего озера. Этот район является родиной народа тлихо, что привело к тому, что геологи, обнаружившие скалы, дали им название «Идиваа», происходящее от слова тлихо, означающего «древний».
Комментируя, д-р Бальц Камбер (Тринити-колледж в Дублине) сказал: «Идея создания расплавов фельзита в результате больших или гигантских ударов кажется правдоподобной, учитывая высокоэнергетическую природу этих событий и испещренные оспинами древние поверхности других внутренних частей Солнечной системы. планеты и луны. Однако подразумеваемый режим давление-температура может также допустить плавление неглубокой коры под перегретым ударным расплавленным морем. Другими словами, косвенное следствие самого удара».
Камни из Джек-Хиллз в Австралии содержат кристаллы циркона возрастом до 4,4 миллиарда лет, встроенные в более молодые породы.