В финском обнажении, расположенном между одними из старейших гор Северной Европы, исследователи обнаружили следы ранее скрытой части земной коры, которая указывает на более чем три миллиарда лет назад во времени и на север, в сторону Гренландии.
Эти следы были обнаружены в минерале цирконе, который после химического анализа показал исследователям из Департамента геонаук и управления природными ресурсами, что «фундамент», на котором покоятся Дания и Скандинавия, вероятно, «родился» в Гренландии примерно 3,75 миллиарда лет назад. . Кредит: Андреас Петерссон
Новое геологическое исследование Копенгагенского университета показало, что самая старая скандинавская коренная порода возникла в Гренландии. Это открытие проливает свет на формирование континентов и уникальное наличие жизни на Земле по сравнению с другими планетами нашей солнечной системы.
В уединенном финском обнажении, спрятанном среди старейших гор Северной Европы, ученые обнаружили следы ранее скрытой части земной коры, которая указывает на более чем три миллиарда лет назад во времени и на север, в сторону Гренландии.
Эти следы были обнаружены в минерале цирконе, который после химического анализа показал исследователям из Департамента геонаук и управления природными ресурсами, что «фундамент», на котором покоятся Дания и Скандинавия, вероятно, «родился» в Гренландии примерно 3,75 миллиарда лет назад. .
Кристаллы циркона, которые мы нашли в речном песке и камнях из Финляндии, имеют признаки, указывающие на то, что они намного старше, чем все, что когда-либо было найдено в Скандинавии, и при этом соответствуют возрасту образцов гренландских горных пород. В то же время результаты трех независимых изотопных анализов подтверждают, что коренная порода Скандинавии, скорее всего, была связана с Гренландией. Кредит: Андреас Петерссон
«Наши данные показывают, что самая старая часть земной коры под Скандинавией зарождается в Гренландии и примерно на 250 миллионов лет старше, чем мы думали ранее», — говорит профессор Тод Уэйт, геолог из Департамента геонаук и управления природными ресурсами.
Изучение циркона исследователями показало, что во многих отношениях его химический состав совпадает с химическим составом некоторых из старейших пород на планете, обнаруженных в Североатлантическом кратоне Западной Гренландии.
«Кристаллы циркона, которые мы нашли в речном песке и камнях из Финляндии, имеют признаки, указывающие на то, что они намного старше, чем все, что когда-либо было найдено в Скандинавии, и при этом соответствуют возрасту образцов гренландских горных пород. В то же время результаты трех независимых изотопных анализов подтверждают, что коренная порода Скандинавии, скорее всего, была связана с Гренландией», — говорит исследователь Департамента геонаук и управления природными ресурсами Андреас Петерссон.
Водный мир без кислорода
Дания, Швеция, Норвегия и Финляндия расположены на части земной коры, известной как Фенноскандинавский щит или Балтийский щит. Исследователи полагают, что оно отделилось от Гренландии как «семя» и перемещалось на протяжении сотен миллионов лет, пока не «укоренилось» там, где сегодня находится Финляндия.
Здесь плита росла по мере накопления вокруг нее нового геологического материала, пока не стала Скандинавией. Во времена отслоения коры от Гренландии планета выглядела совсем иначе, чем сегодня.
Исследователи проанализировали цирконы из современных образцов речного песка и горных пород из отдаленных районов Пудасъярви и Суомуярви в Финляндии, геологическое происхождение которых мало изучено.
Кристаллы циркона, обнаруженные в финском речном песке, первоначально кристаллизовались в гранитной магме глубоко в земной коре. Затем эти граниты были подняты на поверхность и подверглись эрозии, в конечном итоге образовав песок. Кредит: Тод Уэйт
«Земля, вероятно, была водной планетой, как в фильме «Водный мир», но без кислорода в атмосфере и без образовавшейся коры. Но поскольку это произошло так далеко в прошлом, мы не можем быть уверены в том, как это выглядело на самом деле», — говорит Тод Уэйт.
По мнению исследователей, тот факт, что Земля даже имеет континентальную кору, состоящую из гранита, является совершенно особенным, если посмотреть в космос и сравнить ее с другими планетами в наших галактических окрестностях.
«Это уникальное явление в нашей солнечной системе. А наличие жидкой воды и гранитной коры являются ключевыми факторами при попытке идентифицировать обитаемые экзопланеты и возможность жизни за пределами Земли», — объясняет Андреас Петерссон.
Континенты – ключ к жизни
Новое исследование дополняет первобытную континентальную загадку, которая началась задолго до того, как жизнь на Земле по-настоящему расцвела, но которая в значительной степени проложила путь как для человеческой, так и для животной жизни.
«Понимание того, как формировались континенты, помогает нам понять, почему наша планета — единственная в Солнечной системе, на которой есть жизнь. Потому что без фиксированных континентов и воды между ними нас бы здесь не было. Действительно, континенты влияют как на океанские течения, так и на климат, которые имеют решающее значение для жизни на Земле», — говорит Андреас Петерссон.
Кроме того, новое исследование способствует растущему числу исследований, которые отвергают методы, используемые до сих пор для расчета того, как выросли континенты – особенно в течение первого миллиарда лет истории Земли.
«Наиболее часто используемые модели предполагают, что континентальная кора Земли начала формироваться одновременно с формированием планеты, около 4,6 миллиардов лет назад. Вместо этого наши и несколько других недавних исследований показывают, что химические признаки, свидетельствующие о росте континентальной коры, могут быть идентифицированы только примерно миллиард лет спустя. Это означает, что нам, возможно, придется пересмотреть многое из того, что мы думали о том, как развивались ранние континенты», — говорит профессор Уэйт.
В то же время результаты исследования дополняют предыдущие исследования, которые обнаружили подобные «семена» из древних корок в других частях мира.
«Наше исследование дает нам еще один важный ключ к разгадке тайны того, как континенты формировались и распространялись по Земле, особенно в случае с Фенноскандинавским щитом. Но есть еще много того, чего мы не знаем. В Австралии, Южной Африке и Индии, например, были найдены похожие семена, но мы не уверены, все ли они происходят из одного и того же «места рождения» или возникли независимо друг от друга в нескольких местах на Земле. Это то, что мы хотели бы изучить подробнее, используя метод, который мы использовали в этом исследовании», — заключает профессор Уэйт.
Ссылка: «Эоархейское континентальное ядро Фенноскандинавского щита и связь с Северо-Атлантическим кратоном», Андреас Петерссон, Тод Уэйт, Энтони И.С. Кемп, Мартин. Дж. Уайтхаус и Джон В. Вэлли, 28 декабря 2023 г., Геология.
DOI: 10.1130/G51658.1