Ученые из университета Нотр-Дам обнаружили ключевой фактор, помогающий определить, появился ли углерод, обнаруженный в мантии Земли, из континентальной коры.
Исследование приблизило специалистов к пониманию истории формирования земной коры и интенсивности движения тектонических плит в разные геологические периоды. Его результаты опубликованы в Nature Geoscience. Они показывают изменение соотношений изотопов бора в магматических породах карбонатитах в зависимости от возраста. Исследование возглавлял адъюнкт-профессор Антонио Симонетти.
Существует 3 теории относительно происхождения углерода в земной мантии: он появился вместе с Землей; сформировался в результате планетарного столкновения; или же элемент присутствовал в водной среде или континентальной коре, а потом вернулся в мантию в местах сдвига тектонических плит.
«Нашим наиболее важным открытием является разница в соотношении изотопов бора, показывающая, что источник углерода в мантии менялся вместе с геологическими периодами», — сказал Симонетти.
За время существования Земли изменился уровень погружения тектонических плит. В первые 2 миллиарда лет мантия была намного горячее, объяснил Симонетти. В результате, при движении по разломам, плиты не могли проникать в нее так глубоко, как сейчас. За последние 2 млрд лет мантия охладилась и глубина погружения увеличилась. Это позволило хранить материалы коры в новых слоях, вплоть до границы с ядром.
Предварительное исследование позволило команде Симонетти проследить долгосрочные временные вариации. Ученые создали более четкую картину формирования коры с возможностью заглянуть на несколько миллиардов лет назад.
Источник: phys.org