Геологи узнали, когда началось глобальное движение тектонических плит

В глубинных слоях недр Земли сейсмологи нашли свидетельства того, что глобальное движение континентов и круговорот пород между поверхностью и недрами планеты начались более 2 мрлд лет назад. Результаты исследования опубликовал научный журнал Science Advances.

"Этот процесс был похож на то, как развивался интернет. Компьютерные сети существовали и до 1990 годов, однако именно тогда возникла глобальная сеть, которая объединила их воедино. Нечто похожее, как показывает наше открытие, произошло с тектоникой плит примерно 2 млрд лет назад. В это же время появился первый суперконтинент Земли, что вряд ли было простым совпадением", – рассказал один из авторов работы, доцент Института геологии и геофизики Китайской академии наук Росс Митчелл.

Недра Земли состоят из нескольких слоев – твердой земной коры, полужидкой мантии и расплавленного металлического ядра. Кора разделена на несколько огромных фрагментов – тектонических плит, которые медленно "плавают" по поверхности мантии и сталкиваются друг с другом, погружаясь в глубинные слои Земли. В результате этих процессов появляются и исчезают континенты, горные гряды и другие крупные неровности рельефа.

В последние годы ученые начали активно обсуждать вопрос о том, когда запустилось движение этих плит и когда на Земле возникли первые континенты. За последние годы геологи нашли множество теоретических и практических свидетельств в пользу того, что это могло произойти как практически сразу после формирования планеты, так и примерно 3,2 млрд лет назад.

Не меньше споров вызывает и то, какую часть планеты изначально затрагивали эти процессы. В частности, расчеты некоторых теоретиков показывают, что верхняя часть литосферы Земли раскололась на тектонические плиты далеко не сразу, тогда как другие ученые сомневаются в этом и считают, что глобальный круговорот пород между корой и мантией запустился практически сразу после появления тектоники.

Глобальная тектоника

Проводя глубинные исследования недр на севере Китая, Митчелл и его коллеги выяснили, когда именно этот процесс стал повсеместным. Геологи анализировали, как через недра планеты проходят колебания от землетрясений. Благодаря этому они надеялись увидеть те неоднородности в структуре пород коры и мантии, которые возникают из-за погружающихся тектонических плит.

Этот регион ученые выбрали из-за того, что здесь залегают породы так называемой Сино-Корейской платформы, одного из самых устойчивых участков земной коры. Она сформировалась примерно 1,8 млрд лет назад и при этом не меняла своего облика уже много сотен миллионов лет. Изучая ее структуру, ученые надеялись найти следы древних тектонических плит и континентов, скрытые под этой платформой.

Оказалось, что в недрах северного Китая такие следы действительно есть. Они расположены на глубине примерно в 40–50 км, что говорит о том, что породившая их тектоническая плита погрузилась под Сино-Корейскую платформу более 2 млрд лет назад.

Схожие структуры исследователи нашли и под другими континентами. Это говорит о том, что глобальный круговорот тектонических плит запустился в это время или даже раньше. Об этом, как отмечает Митчелл, также говорит и то, что в это же время сформировался суперконтинент Нуна, ядро которого состояло из Сибирской платформы, Сино-Китайской платформы, континентов Лаврентии и Балтики.

Последующие сейсмические наблюдения, как надеются ученые, помогут им открыть еще более древние свидетельства погружения тектонических плит в недра Земли или же доказать, что эти процессы начались именно два миллиарда лет назад. Это объяснило бы то, почему все древнейшие тектонические платформы возникли именно в эту эпоху, подытожил Митчелл.