Изотопы вольфрама в морской воде дают представление о совместной эволюции мантии Земли и континентов
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, Андреа Мундл-Петермайер и Себастьян Виманн из отдела литосферных исследований Венского университета продемонстрировали, что новый геохимический архив — 182 вольфрам в полосчатых железных образованиях — может использоваться для одновременного отслеживания эволюции как мантии Земли, так и континентов на протяжении всей истории Земли. Это открывает новые возможности для лучшего понимания докембрийской Земли в будущем.
Чтобы исследовать, как мантия Земли развивалась в раннеземной период, ранее в центре внимания находилась короткоживущая система изотопа 182Гафний-182Вольфрам: конце ее формирования и как быстро мантия Земли смешивалась и гомогенизировалась с этими метеоритными компонентами на протяжении всей истории Земли.
Однако до сих пор на эти изотопы приходилось изучать магматические породы разных, но очень ограниченных реликтов древних континентов, например, Австралии или Южной Африки. Андреа Мундл-Петермайер и Себастьян Виманн из отдела литосферных исследований Венского университета и их коллеги из Кельнского университета и Бременского университета Якобса обнаружили новый геохимический архив и опубликовали его в журнале Nature Communications: сигнатуры изотопов вольфрама в полосчатых железные образования (ЖЖС), сформировавшиеся преимущественно в докембрии, т. е. между 3,8 и около 540 млн лет назад.
Эволюция мантии Земли и континентов
Используя формацию железа возрастом 2,7 миллиарда лет из зеленокаменного пояса Темагами в Канаде, команда смогла реконструировать, как слои, богатые железом и кремнеземом, отложенные из морской воды, могут одновременно отражать эволюцию мантии и коры Земли. С помощью самых современных инструментов от группы GeoCosmoChronology и нового основного центра геофизической твердотельной масс-спектрометрии (GeoIsotopes) в Департаменте литосферных исследований исследовательская группа получила высокоточные изотопные измерения отдельных слоев яркого кварца и темного железа.
«С помощью высокоточных методов измерения мы смогли устранить небольшие, но отчетливые различия в 182 Вольфрам отдельных слоев», — говорит Андреа Мундл-Петермайер из отдела литосферных исследований. Новый подход теперь решает давние вопросы эволюции мантии и земной коры с точки зрения морской воды: полосчатые железные руды образуются в результате химического осаждения из океана. «Таким образом, BIF, изученные в районе Темагами, напрямую отражают химический состав морской воды 2,7 миллиарда лет назад, — объясняет геолог Себастьян Виманн, — мы смотрим на Землю в то время с точки зрения океана».
