В провинции Хэбэй найден гнейс возрастом 3,95 млрд лет с признаками древней субдукции
Геологи датировали циркон в трондьемитовом гнейсе Северо-Китайского кратона в 3,95 млрд лет и связали его происхождение с кратковременной субдукцией.
Команда под руководством Ханьцян Се из Китайской академии геологических наук в Пекине описала трондьемитовый гнейс возрастом 3,95 млрд лет из востока провинции Хэбэй, Северо-Китайский кратон, сообщает Nature nature.com
Naturenature.comОткрыть источник ↗. Породы найдены в комплексе Шимэнь, для подробного анализа исследователи отобрали три образца. До сих пор единственными однозначно задокументированными породами старше 3,9 млрд лет были породы гнейсового комплекса Акаста в Канаде.
Возраст и источник породы
Возраст определили по кристаллам циркона, заключённым в породе. Уран в цирконе распадается на свинец с известной скоростью, поэтому соотношение этих элементов даёт возраст кристаллов и самой породы. Магматический циркон возрастом 3,95 млрд лет показывает повышенные значения δ18O (в среднем +6,77 ± 0,23‰) и положительные εHf(t) (средневзвешенное +1,45 ± 0,27).
Авторы трактуют эти значения как свидетельство низкотемпературного изменённого базальтового источника, происходящего из гадейской деплетированной мантии. Иными словами, исходное вещество ранее взаимодействовало с водой на поверхности Земли или вблизи неё. По пересказу работы, изотопы гафния в цирконах также показывают, что отделение вещества от мантии с образованием новой коры началось более 4,3 млрд лет назад, то есть более чем на 350 млн лет раньше образования пород Хэбэя.
Условия плавления
Термодинамическое моделирование и моделирование по редким элементам показало, что родительская магма образовалась при низкой степени (8–16%) плавления базальтовой коры при давлении выше 1,6 ГПа и температуре 740–820 ℃ nature.com
Naturenature.comОткрыть источник ↗. По пересказу работы, это соответствует глубине более 50 км. Отсюда следует быстрое погружение изменённой у поверхности океанической коры на мантийные глубины по холодному температурному градиенту.
Результат отличается от пород Акасты возрастом около 4,0 млрд лет, для которых предполагают образование при низком давлении. Гнейс из Хэбэя несёт геохимические признаки образования при высоком давлении.
Авторы предполагают, что быстрое погружение, вероятнее всего, произошло в ходе кратковременного эпизода субдукции. Они не утверждают, что почти 4 млрд лет назад тектоника плит работала так же, как сегодня; данные указывают лишь на то, что схожие механизмы могли действовать на ранней Земле.
