Pirmieji žemynai į Žemės paviršių iššoko 500 milijonų metų anksčiau nei manyta

Dauguma žmonių žino, kad sausumos masės, kuriose mes visi gyvename, sudaro tik 30% Žemės paviršiaus, o likusią dalį dengia vandenynai.

Žemynų atsiradimas buvo esminis momentas gyvybės Žemėje istorijoje, ypač dėl to, kad tai buvo nuolanki daugumos žmonių buveinė. Tačiau vis dar nėra aišku, kada tiksliai šios žemyninės sausumos masės atsirado Žemėje ir kokie tektoniniai procesai jas sukūrė.

mūsų tyrimai, paskelbta a Nacionalinės mokslų akademijos darbai, uolienų amžius skaičiuojamas pagal seniausias žemynines dalis (vadinamas kratonu) Indijoje, Australijoje ir Pietų Afrikoje. Smėlis, sukūręs šias uolas, kadaise sudarė pirmuosius pasaulyje paplūdimius.

Darome išvadą, kad pirmieji dideli žemynai pakilo virš jūros lygio maždaug prieš 3 milijardus metų – daug anksčiau nei 2,5 milijardo metų, apskaičiuotų pagal ankstesnius tyrimus.

3 milijardų metų senumo paplūdimys

Kai žemynai pakyla virš vandenynų, jie pradeda eroti. Vėjas ir lietus skaldo uolienas į smėlio grūdelius, kuriuos upės neša pasroviui ir kaupiasi pakrantėse, formuodami paplūdimius.

Šie procesai, kuriuos šiandien galime stebėti keliaujant į paplūdimį, vyksta jau milijardus metų. Nuskaitydami uolienų įrašus, ar nėra senovės paplūdimio nuosėdų požymių, geologai gali ištirti žemyno formavimosi epizodus, įvykusius tolimoje praeityje.

cirkonio smiltainio dariniai

Kairėje: smiltainio dariniai (su matavimo liniuote); Dešinėje: cirkonio grūdelių mikrografijos. Kreditas: Pateiktas autorius

Singbhum Craton, senovės žemyninės plutos gabalas, sudarantis rytines Indijos subkontinento dalis, yra keletas senovinių smiltainio darinių. Šie sluoksniai iš pradžių buvo suformuoti iš smėlio, nusodinto paplūdimiuose, estuarijose ir upėse, kuris vėliau buvo palaidotas ir suspaustas į uolas.

Šių telkinių amžių nustatėme tyrinėdami mikroskopinius mineralo, vadinamo cirkoniu, grūdelius, kurie yra išsaugoti šiuose smiltainiuose. Šiame metale yra nedideli kiekiai urano, kuris radioaktyvaus skilimo metu labai lėtai virsta švinu. Tai leidžia mums įvertinti šių cirkonio grūdelių amžių, naudojant vadinamą techniką Istorija su urano kulkomis, kuris puikiai tinka labai senoms uolienoms datuoti.

READ  Futuristinė elektroninė ranka padeda amputuotiesiems pajusti prisilietimą ir judesį

Cirkonio grūdeliai atskleidžia, kad Singbhumo smiltainiai buvo nusodinti maždaug prieš 3 milijardus metų, todėl jie yra vieni seniausių paplūdimio telkinių pasaulyje. Tai taip pat rodo žemyninės sausumos masės atsiradimą dabartinės Indijos teritorijoje mažiausiai prieš 3 milijardus metų.

Įdomu tai, kad maždaug tokio amžiaus nuosėdinės uolienos taip pat randamos seniausiuose Australijos (Pilbara Welgarn Craton) ir Pietų Afrikos (Kapval Craton) kratonuose, o tai rodo, kad šiuo metu visame pasaulyje atsirado daugybė žemyninių sausumos masyvų.

pakilti virš jo

Kaip uolėti žemynai iškilo virš vandenynų? Unikali žemynų savybė – stora ir plūduriuojanti pluta, leidžianti jiems plūduriuoti ant Žemės mantijos, kaip kamštis vandenyje. Kaip ir ledkalniai, virš vandens išsikiša žemynų su storesne pluta (dažniausiai daugiau nei 45 km) viršūnės, o žemyninės masės, kurių pluta plonesnė nei apie 40 km, lieka panardintos.

Taigi, jei žemynų iškilimo paslaptis yra dėl jų storio, turime suprasti, kaip ir kodėl jie iš pradžių pradėjo augti.

granito flotacinė uoliena

Granitas yra viena iš mažiausiai tankių ir labiausiai plūduriuojančių uolienų (rūšiuotas pieštukas). Kreditas: Pateiktas autorius

Dauguma senovės žemynų, įskaitant Singhbhumo kratoną, yra pagaminti iš granito, kuris susidarė tirpstant plutos pagrinde buvusioms uolienoms. Atlikdami tyrimą nustatėme, kad granitai Singhbhumo kratone susiformavo vis didesniame gylyje maždaug prieš 3,5–3 milijardus metų, o tai reiškia, kad per šį laikotarpį pluta tapo storesnė.

Kadangi granitas yra viena iš mažiau tankių uolienų rūšių, senoji Singbhum Craton pluta vis labiau klestėjo didėjant storiui. Manome, kad maždaug prieš 3 milijardus metų žemyninė Singhbhum Craton pluta išaugo iki maždaug 50 kilometrų ilgio, todėl ji buvo pakankamai plūduri, kad pradėtų kilti virš jūros lygio.

Žemynų atsiradimas turėjo didžiulį poveikį ankstyvosios Žemės klimatui, atmosferai ir vandenynams. Šių žemynų erozija būtų suteikusi cheminių maistinių medžiagų pakrantės aplinkai, kurioje klestėjo ankstyvoji fotosintezės gyvybė, todėl Deguonies gamybos bumas Ir galiausiai padeda kurti deguonies turtinga atmosfera kurioje šiandien klestime.

READ  The Earth has been spinning faster lately

Ankstyvųjų žemynų erozija taip pat būtų padėjusi iš atmosferos išskirti anglies dioksidą, o tai lėmė pasaulinį ankstyvosios Žemės atšalimą. Tiesą sakant, atsiranda ir seniausių ledynų telkinių Tai yra geologiniuose įrašuose Maždaug prieš 3 milijardus metų, netrukus po to, kai iš vandenynų iškilo pirmieji žemynai.

parašyta:

  • Priyadarshi Choudhary – Monasho universiteto doktorantūros mokslinis bendradarbis
  • Jackas Mulderis – Kvinslando universiteto mokslo darbuotojas
  • Oliveris Nebelis – Monašo universiteto docentas
  • Peteris Cawoodas – Monasho universiteto profesorius ir ARC laureatas

Iš pradžių paskelbta Pokalbis.Pokalbis

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *