Дефектные алмазы помогли вычислить дату начала дрейфа континентов

Минеральные включения, обнаруженные  в дефектных алмазах, дали возможность ученым определить предположительный  возраст так  называемого цикла Уилсона, представляющего собой постоянное перемещение тектонических плит. По их оценкам, он начался около  3,2 миллиардов лет назад, о чем говорится в статье, опубликованной в Science.

Недра Земли, как известно со школьного курса,  состоят из трех слоев - твердой земной коры, мантии в полужидком состоянии и расплавленного ядра из металла. Кора тоже разделена на несколько огромных кусков, называемых тектоническими плитами, которые медленно перемещаются на мантии и все время сталкиваются.

А двигаются они по той причине, что мантия по своему составу неоднородна. Процессы обмена материей – диффузии -  в разных участках земной мантии протекают с разной скоростью. По причине высокой вязкости мантии некоторые участки земной коры начинают проскальзывать. Результатом этих процессов стал «дрейф материков», извержения вулканов и землетрясения, происходящие в местах столкновения плит.

Этот процесс назвали циклом Уилсона в честь выдающегося  канадского ученого Джона Уилсона, одного из основоположников современной геофизики. Механизм работы цикла Уилсона сегодня хорошо изучен, однако время его возникновения на Земле пока точно не определено.

Исследователи Стивен Ричардсон из университета Кейптауна (ЮАР) и Стивен Шири, представляющий институт науки Карнеги в Вашингтоне (США) проанализировали имеющиеся данные о химическом составе двух веществ – эклогита и оливина в нескольких тысячах образцах алмазов.

Эклогит и оливин по имеющимся представлениям формируются в глубинных складках коры или даже в верхних слоях мантии и являются по геологическим меркам одними из самых древних пород. Эти включения сохранили свой состав исключительно благодаря химической и физической стойкости алмазов. В основном алмазы с включениями оливина образуются в земной коре материковой части планеты, а алмазы с включениями эклогитов - в морской.

Сохранность включений дала возможность ученым оценить приблизительный возраст этих пород. Для этого подвергли сравнению изотопный состав двух радиоактивных компонентов: осмия-188 и рения-187. Период полураспада рения-187 в осмий-187 -  приблизительно 41 миллиард лет. Сравнение количества  осмия-187 и осмия-188, образующегося в процессе радиоактивного распада, позволяет вычислить примерное время образования включения.

Оказалось, что все алмазы материкового происхождения появились около 3.3- 3.5 миллиардов лет назад, а «морские» алмазы начали формироваться позже -  3,2 миллиардов лет назад. Авторы исследования полагают, что именно это время можно считать началом работы цикла Уилсона, так как включения эклогита могли образоваться при температурах и давлении, имеющих место при столкновении тектонических плит.

С другой стороны, ученые также считают, что алмазы с вкраплениями указанных минералов могли сформироваться не при столкновении мощных тектонических плит, а в результате локальных перемещений небольших участков земной коры.

По материалам rian.ru