Глубинный круговорот воды запустил вулканы 3,1 млрд лет назад
В Австралии, в регионе Пилбара на северо-западе, сохранились древнейшие породы возрастом более 3,5 миллиарда лет. Их уникальная сохранность привлекла NASA: агентство использует местные ландшафты как аналог Марса для тренировки марсоходов и поиска внеземной жизни.
Под океанским дном существует второй, медленный круговорот воды. Морская вода просачивается в кору, вступает в реакцию с породой и связывается в минералах. Сегодня тектонические плиты уносят эти минералы в мантию, а вулканы возвращают воду обратно. Но как это работало до появления тектоники плит? Ответ дало исследование, опубликованное в Nature Communications.
Ученые изучили образцы лав группы Вундо в Пилбаре. Химически они оказались близки к лавам современных зон субдукции, например, Тихоокеанского огненного кольца. Среди них нашли древнейший бонинит — богатую водой лаву. Вода снижает температуру плавления мантии, как соль плавит лед.
Измерения показали: древняя мантия содержала столько же воды, сколько под современными дуговыми вулканами (Камчатка, Япония, Курилы). Без воды эти вулканы не возникли бы. Поскольку молодая Земля была горячее, а кора мягче, влага погружалась иначе — процесс назвали «дрипдукцией». Участки коры прогибались и уходили в мантию короткими толчками, затягивая воду и питая вулканы.
«Это была хаотичная, но работающая система. Земля управляла водным бюджетом задолго до тектоники плит», — пояснил ведущий автор доктор Эрик Вандербург. Компьютерные модели предсказывали такой сценарий, но находка бонинита дала реальные доказательства. Глубинный круговорот воды оказался старше тектонических механизмов. Ученые продолжат искать фрагменты древней коры для подтверждения.
