(немецкое "zirkon", от персидского "заргун" - "золотистый") - минерал подкласса островных силикатов. Призматические кристаллы, зерна, агрегаты. Встречается в гранитах, сиенитах, щелочных пегматитах и др. Желтовато-красные прозрачные кристаллы циркона называют гиацинтами, это очень дорогие и редкие драгоценные камни. Во всех природных соединениях циркона всегда содержится примесь гафния. Из циркона в 1789 году был выделен окисел циркония (из драгоценного камня с острова Цейлон немецким химиком М.Клапротом), а в 1829 году - и сам этот металл (в действительно чистом, не загрязненном примесями виде - только в 1925 году).
Поводом для пересмотра этих представлений послужил анализ уникальных минералов возрастом до 4,35 млрд лет, найденных в пустынях Австралии. Это исследование позволяет предположить, что континенты образовались уже в ранний период земной истории (статья на эту тему опубликована в последнем выпуске журнала Science). Ранее в этом году Харрисон и его коллеги уже обнародовали свидетельства того, что наша планета еще в гадесскую эру обзавелась и океанами.
"Возникает новая картина древней Земли, - говорит профессор Харрисон. - Мы нашли доказательства того, что на поверхности Земли в те далекие времена присутствовала вода - ключевой фактор зарождения жизни. Мы имеем доказательства того, что эта вода взаимодействовала с формирующей континенты магмой на протяжении всего гадеса. К тому же мы теперь показали, что основная часть земной коры вместе с континентами образовалась практически сразу же после формирования самой Земли. Таким образом, гадесская эпоха не так уж отличалась от нынешней. Это был не такой иссушенный и безжизненный мир, как нам представлялось ранее".
Харрисон и его группа занимались изучением крошечных - поперечником с человеческий волос - зернышек минерала циркона (ZrSiO4) - самых древних из всех известных минеральных образцов на земном шаре, что были найдены в штате Западная Австралия (в осадочных породах горного массива Джек-Хиллс (Jack Hills)). Проанализировав изотопный состав примесей (в частности, гафния-176 (176Нf), оставшегося после распада лютеция-176 (176Lu)) в 100 таких крошечных цирконовых зернах возрастом 4,35 миллиарда лет, удалось показать, что эти частицы образовались в континентальных условиях в ходе первых 100 миллионов лет после рождения нашей планеты, хотя раньше считалось, что материковая кора формировалась на протяжении длительного периода, начавшегося приблизительно 4 миллиарда лет назад - спустя 500 миллионов лет после формирования самой Земли.
Известно, что материковая кора родилась в результате частичного плавления погрузившихся в мантию пород океанической коры, насыщенных водой. Обладая плотностью меньшей, чем океаническая кора, земные континенты как бы плавают на самом верху, сталкиваясь и снова расходясь на протяжении всех прошедших миллиардов лет. Отношение "вторичного" изотопа гафния-176 к "изначальному" гафнию-177 зависит от первоначальной распространенности радиоактивного лютеция, причем при частичном плавлении пород, погрузившихся в мантию, сохраняется больше лютеция, чем гафния. Таким образом, в континентальной коре отношение лютеция к гафнию намного меньше, чем в мантии, где оно увеличивается со временем благодаря циркуляции элементов. Циркон содержит достаточно много гафния и лишь следы лютеция - значит, с течением времени изотопный состав гафния в нем изменяется слабо. За счет всего этого можно уверенно определять источник магмы, в которой кристаллизовался древний циркон, и показать, что обломочные зерна цирконов Джек-Хиллс порождены именно материковой корой.
"Все указывает на почти мгновенное развитие континентов, сопровождаемое быстрой рециркуляцией элементов назад в мантию через процесс, родственный современной тектонике плит", - уверяет Харрисон. Древнейшие цирконовые образцы он считает единственным достоверным геологическим свидетельством тех давних процессов, которое, безусловно, должно иметь приоритет перед теми "мифами", что возникли ранее в отсутствии наблюдательных доказательств.
Стивен Мойзсис (Stephen Mojzsis) из американского Университета Колорадо (University of Colorado), принимавший активное участие в этих исследованиях, в интервью LiveScience нарисовал вероятную картину нашего мира свыше 4 миллиардов лет назад: "...К тому времени образовалась плотная, богатая двуокисью углерода атмосфера, которая придавала небу красноватый оттенок... Концентрация железа в древнейших океанах была гораздо более высокой, чем в наших современных, поэтому их воды имели темноватый сине-зеленый оттенок, и вот в этих-то океанах и "плескались" сотни крошечных континентов, сравнимых с нынешней Новой Зеландией или Японскими островами".
Ученые пока не знают точно, действительно ли уже в те давние времена появились первые живые организмы, хотя и не исключают теперь такой возможности. Впрочем, если первая жизнь и возникла 4,3 миллиарда лет назад, то она все равно неизбежно и бесследно была уничтожена в процессе столкновения с Землей крупных небесных тел. Во всяком случае, Земля была весьма ненадежным домом на протяжении первого миллиарда лет, когда Солнечную систему наполняло множество опасных комет и астероидов.
Источники:
There was no such thing as hell on Earth - ANU media release
Scientists confirm liquid water on early Earth - ATLAS Aerospace
Study: Earth Had Solid Ground Earlier - Discovery News
New View of Early Earth: A Habitable Place - LiveScience
Early Earth likely had continents, was habitable, according to new study - University of Colorado at Boulder
Early Earth had a cool crust - Reuters
Ссылки:
Когда возникла земная кора? - "Природа", 2002, #11
На Земле нет гранита древнее - "Природа", 2001, #7
Циркон
| А также : | Наука Общество |