Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
С. Петранек
«Как мы будем жить на Марсе». Глава из книги


М. Кронгауз
«Русский язык на грани нервного срыва. 3D». Главы из книги


С. Мац
Искривленное зеркало


Л. Полищук
Почему вымерли мамонты и гибнут сайгаки: история о вкладах


В. Кузык
Нос на батарейках


Д. Мамонтов
Взглянуть инопланетянам в глаза


А. Бердников
Машинная точность


Р. Фишман
Великий уравнитель


С. Амстиславский, Д. Рагаева и др.
Эмбрионы и артериальная гипертензия


И. Акулич
Тайна чёрной пятницы







Главная / Новости науки версия для печати

Возраст самых древних пород земной коры — 4,28 млрд лет


Эти красивые розовато-коричневые камни, состоящие из амфиболов с вкраплениями гранатов, — древнейшие породы Земли. Фото с сайта www.chinadaily.com.cn
Эти красивые розовато-коричневые камни, состоящие из амфиболов с вкраплениями гранатов, — древнейшие породы Земли. Фото с сайта www.chinadaily.com.cn

Геологи оценили возраст пород недавно открытого зеленокаменного пояса на севере Канады. Их расчетах основывались на соотношение самария и разных изотопов неодима. Этот метод используется для оценок возраста пород старше 4 млрд лет, например метеоритов. Оказалось, что некоторые составляющие этого зеленокаменного пояса имеют возраст 4,28 млрд лет. Это всего на 300 млн лет позже рождения самой Земли.

Возраст Земли сейчас оценивают в 4,5–4,6 млрд лет. Этот возраст расчетный, так как никаких пород от тех времен не сохранилось (или неизвестно, где и как их искать). Древнейшие найденные породы имеют возраст 4,03 млрд лет (северо-западные территории Канады) и 4,27 млрд лет (в Западной Австралии). Для расчетов возраста этих пород обычно используют радиоизотопный метод датирования (см. также Radiometric dating) по цирконовым гранулам. Но главное ограничение циркониевого метода в том, что циркон — это редкий минерал, и в наиболее распространенных магматических породах он не встречается.

Геологи из Монреаля (Университет Мак-Гилла и Квебекский университет) и Вашингтона (Институт Карнеги) решили использовать другой метод для определения абсолютного возраста древних пород — по соотношению неодим–самарий.

Изотоп самария с атомным весом 146 (146Sm) распадается с образованием изотопа неодима 142Nd, период полураспада 146Sm составляет 103 миллиона лет. Соотношение этих двух изотопов говорит о возрасте пород — но это если известно изначальное содержание изотопа самария 146Sm в породе. А поскольку оно неизвестно, геологи отталкиваются от другого соотношения — двух стабильных изотопов неодима 144Nd/142Nd. Это соотношение меняется из-за распада самария — то есть чем древнее порода, чем больше в ней должно быть относительное содержание изотопа 142Nd. Измерив в породе содержание изотопа самария-146 и соотношение 144Nd/142Nd и учтя период полураспада самария, а также «фоновое» соотношение 144Nd/142Nd, геологи и оценивают возраст древних пород.

Сланцы, которые изучали геологи, были доставлены в лабораторию из зеленокаменного пояса (Greenstone belt), расположенного у иннуитского (эскимосского) поселка Нуввуагиттук (Nuvvuagittuq) в Квебеке. Этот зеленокаменный пояс был обнаружен исследователями семь лет назад, и его древний возраст был определен сразу же, в том же году. Остальные шесть лет специалисты перепроверяли результаты и описывали строение формации и минералогию. Этот пояс составлен вулканическими породами и окружен массивом тоналитов, сложенных кварцем, натриевым плагиоклазом, амфиболом, биотитом. В тоналитах были найдены вкрапления циркона и по этим вкраплениям определен возраст тоналитов — 3,66 млрд лет. А вот основные породы самого пояса — это своеобразные по химическому составу амбифолы, называемые куммингтонитом. Так как эти породы отличаются от основной массы амфиболов, с которыми привыкли иметь дело канадские геологи, то авторы статьи в Science даже назвали куммингтонит лжеамфиболом. И самое важное было для них — определить возраст этих лжеамфиболов. Он оказался 4,28 млрд лет.

Изохроны по изотопам неодима и самария. Стандартные для современных земных пород значения показаны большим квадратом и серой полосой вверху. Черные ромбы — это данные по семи изученным образцам. По ним и построена изохрона, соответствующая возрасту 4,28 млрд лет. Кружки, квадраты и треугольники показывают изотопные соотношения других геологических структур, окружающие лжеамфиболы. Большой серый кружок указывает соответствующие значения изотопных соотношений для метеоритов (хондритов). Графики из обсуждаемой статьи в Science
Изохроны по изотопам неодима и самария. Стандартные для современных земных пород значения показаны большим квадратом и серой полосой вверху. Черные ромбы — это данные по семи изученным образцам. По ним и построена изохрона, соответствующая возрасту 4,28 млрд лет. Кружки, квадраты и треугольники показывают изотопные соотношения других геологических структур, окружающие лжеамфиболы. Большой серый кружок указывает соответствующие значения изотопных соотношений для метеоритов (хондритов). Графики из обсуждаемой статьи в Science

Если считать, что эти оценки относятся к моменту образования пород, то получается, что земная кора формировалась уже через 300 млн лет после рождения Солнечной системы и самой Земли, чей возраст оценивается в 4,5-4,6 млрд лет. В интервью для Canadian Press Джонатан О'Нил высказал несколько предположений, которые косвенно следуют из приведенных изотопных соотношений и содержания других элементах в породах этого древнейшего зеленокаменного пояса:

«Эти данные дают ученым новые возможности для исследования процесса отделения земной коры от мантии. Помимо этого, некоторые детали указывают на возможное присутствие воды при формировании этих пород. Значит, океаны уже существовали тогда, 4,28 млрд лет назад. Условия в том океане, конечно, отличались от теперешних, но не катастрофическим образом. И в принципе, условия были таковы, что там могла быть жизнь. Пока никаких следов ее не нашли. Однако в исследованных породах очень высокое содержание железа, а обогащение пород железом может происходить при участии бактерий. Тогда (но это только предположение!) — перед нами первое свидетельство жизни».

Когда О'Нила спросили, как себя чувствует человек, ступающий собственными ногами по первозданной земле, ученый ответил: «Божественно!».

Источник: Jonathan O'Neil, Richard W. Carlson, Don Francis, Ross K. Stevenson. Neodymium-142 Evidence for Hadean Mafic Crust // Science. 26 September 2008. V. 321. Р. 1828–1831. DOI: 10.1126/science.1161925.

Елена Наймарк


Комментарии (3)



Последние новости: ГеологияЕлена Наймарк

6.07
Метанокисляющие микроорганизмы донных осадков оказались неожиданно разнообразными
22.06
Рыбки-брызгуны хорошо различают человеческие лица
15.06
Получение генов пектиназ от протеобактерий резко ускорило видообразование палочников
8.06
Новые древние остатки людей с острова Флорес говорят о родстве «хоббитов» с эректусами
1.06
Половой отбор сделал сперматозоиды дрозофил самыми длинными в мире
26.05
Очертания видового ареала определяются экологическими свойствами вида
18.05
Обнаружены одноклеточные организмы с ядром, но без митохондрий
12.05
Атмосферное давление на древней Земле было в два раза ниже современного
3.05
Создан семантический атлас человеческого мозга
28.04
Малыши гигантских динозавров росли очень быстро

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия