Алюминий в цирконах указал на старт тектоники плит в раннем архее
Повышенное содержание алюминия в цирконах из древнейших пород Западной Австралии показало, что уже около 3,6 миллиарда лет назад они кристаллизовались на достаточно большой глубине, в условиях увеличения мощности коры. С этим явлением в истории ранней Земли связывают эпоху, когда в тектоническом режиме значимую роль стали приобретать горизонтальные процессы, связанные с зарождением механизма тектоники плит. По-видимому, этот переход происходил локально уже в начале архея, сообщает статья в журнале Geochemical Perspectives Letters.
Тектоника плит — это важная часть системы переноса тепловой энергии от горячих центральных областей Земли к поверхности. Благодаря тому, что земная литосфера состоит из динамичных блоков, теплоперенос в течение миллиардов лет носит стабильный характер, и на планете сохраняются условия, пригодные для развития сложных форм жизни. Тектоника плит участвует и в поддержании важных для существования биосферы глобальных геохимических циклов (например, углеродного).
Перемещение плит, увлекаемых мантийными конвекционными потоками, происходит за счет вязкого трения, а для образования самих плит, на которые восходящие потоки оказывали бы достаточное давление, необходима развитая твердая верхняя часть литосферы — кора. В противном случае движение мантийных потоков приведет лишь к упругим деформациям тонкого поверхностного слоя, и расчленения литосферы на плиты не произойдет. Именно так, по-видимому, выглядела древнейшая Земля: ее высокотемпературная мантия не обладала нужной вязкостью, а кора была слишком тонкой.
Увеличение мощности коры происходило неравномерно и началось, вероятнее всего, в раннем архее с формирования первых микроконтинентов. Датировки пород зеленокаменных поясов Барбертон в Южной Африке, Пилбара в Западной Австралии, Исуа в Гренландии, Нуввуагиттук в Квебеке и других показывают, что протоконтинентальные массивы — кратоны — существовали уже около 3,7–3,6 миллиарда лет назад. Однако сопровождалось ли их образование и развитие горизонтальными тектоническими движениями, оставалось неясным. Палеомагнитные данные, полученные для метаморфизованных базальтов из восточной части кратона Пилбара, свидетельствуют, что этот древний массив от 3,35 и 3,18 миллиарда лет назад, то есть на протяжении около 170 миллионов лет, испытывал широтный дрейф со скоростью не менее 2,5 сантиметров в год. Следовательно, в это время (середина архея) по крайней мере некоторые участки литосферы уже были включены в устойчивый горизонтальный тектонический процесс.