Науковці виявили давні кристали віком 3,4 мільярда років у надрах Австралії

Під червоними ґрунтами Західної Австралії науковці зробили визначне відкриття, що проливає світло на найдавнішу історію нашої планети. Дослідники з Університету Кертіна та Геологічної служби Західної Австралії виявили переконливі докази того, що частина кратону Їлгарн має вік понад 3,4 мільярда років. Ключовим елементом цього відкриття стали крихітні кристали циркону, що збереглися всередині стійкого мінералу титаніту.

Більшість земної кори, яку ми спостерігаємо сьогодні, є відносно молодою, якщо порівнювати з віком самої Землі. Тектоніка плит, невпинний механізм, що створює гори та занурює континенти, постійно переміщує земну масу. Цей процес руйнує наявну кору та створює нові ділянки суходолу. Таким чином, переважна частина сучасної земної кори не є первинною — тією, що утворилася під час формування Землі. Здебільшого вона була зруйнована, переформована в мантії та знову винесена на поверхню.

Винятком є особливі геологічні структури — кратони. Це давні, стабільні ядра континентів, які пережили мільярди років геологічної активності. Зазвичай вони складаються з дуже старих метаморфічних та магматичних порід і формують основу, на якій утворюються молодші геологічні шари.

Як зазначають дослідники, найдавніші породи нашої планети часто зазнають змін під впливом пізніших геологічних процесів. Проте деякі мінерали все ж зберігаються. У цьому випадку циркони — які часто називають найдавнішими хранителями часу Землі — були виявлені надійно захованими всередині титаніту, мінералу, стійкого до впливу тепла, тиску та часу.

Науковці досліджували область у кратоні Їлгарн, зокрема дайку всередині кратону. Дайки — це пластові тіла, що утворюються, коли магма проникає в тріщину та застигає, перетинаючи давніші шари породи. Вони часто більш стійкі до ерозії та можуть зберігати древні матеріали, винесені з глибин Землі.

Більшість порід у цій області мають вік від 1,4 до 2,7 мільярда років. Однак коли дослідники датували окремі мінерали, а не навколишню породу, вони виявили значно довшу історію, що сягає 3,4 мільярда років у минуле.

Це відкриття нагадує знахідки з віддалених пагорбів Джек-Гіллс, відомих тим, що там знайдено одні з найстаріших відомих кристалів циркону на Землі. Проте, на відміну від Джек-Гіллс, де циркони були знайдені в древніх осадових породах, тут циркон виявили на місці утворення — законсервованим у магматичній інтрузії, яка прорізала старішу породу та зберегла свій вміст у часі.

Циркон, відомий більшості людей як дешева імітація діаманту, є надзвичайно міцним мінералом, який за відповідних умов може витримувати мільярди років. Дослідники аналізували не лише циркон, а й титаніт та апатит — два інші мінерали, здатні зберігати радіоактивні ізотопи, які можна датувати. Кожен мінерал надає часову мітку з різних періодів історії Землі.

Титаніт розповів історію формування дайки близько 1390 мільйонів років тому, коли древні фрагменти кори були захоплені та вбудовані в магму, що піднімалася. Пізніше, приблизно 1000 мільйонів років тому, ця порода знову зазнала метаморфізму, ймовірно, під час так званого Пінджарського орогенезу — процесу горотворення вздовж того, що зараз є західним краєм Австралії.

Мінерали, збережені в магматичних дайках, можуть стати новим напрямком у геологічних дослідженнях. На відміну від осадових шарів, дайки можуть відбирати матеріали з глибин Землі, доставляючи релікти минулого безпосередньо на поверхню. Вони можуть допомогти нам зрозуміти, що відбувається в надрах Землі, а також які зміни наша планета пережила протягом еонів.

Підхід науковців — аналіз крихітних мінеральних включень, захищених всередині більш стійких мінералів-господарів — може бути застосований на древніх територіях по всьому світу. Це елегантний метод зазирнути в минуле без необхідності буріння на багато кілометрів у глиб земної кори.

Наразі 3,44-мільярдний циркон у зерні титаніту залишається одним із найдавніших свідчень геологічної історії Австралії. І він вказує на те, що задовго до того, як австралійський аутбек став червоним, до зіткнення кратонів, до появи самого життя — існувала порода. І вона зберігає пам'ять про ті часи.