На конференции Американского
геологического союза (ноябрь 2000 г., Рино,
штат Невада) всеобщий интерес вызвал доклад геохимиков
У.Пека (W.Peck;
Колгейтский университет, штат Нью-Йорк) и Дж.Велли (J.Welly;
Университет
штата Висконсин, Мадисон), которые продемонстрировали
образец циркона (ZrSiO4)
размером в четверть миллиметра из горного района Джек-Хиллс
в штате Западная
Австралия, по своему возрасту превосходящий почти все
известные породы
на Земле.
Циркон часто встречается в богатых
кремнеземом породах, например в гранитах.
Прочная структура и химическая инертность позволяют ему
сохраняться в условиях
земной коры длительное время. До сих пор древнейшим для
гранита считался
возраст 4 млрд лет. Но при анализе циркона Джек-Хиллс
выяснилось, что он
образовался значительно раньше.
Исследователи датировали образец
гранита, выделив из него 20 мкм3
циркона и измерив в нем изотопный состав свинца на
сверхвысокочувствительном
ионном микрозонде. (Речь идет о свинце, который образовался
в результате
радиоактивного распада урана.) Оказалось, что возраст
циркона 4.4 млрд
лет. Вероятно, наша планета тогда представляла собой единый
магматический
"океан". Однако и в то время на его поверхности
образовывались отдельные
блоки твердых пород, которые затем снова подвергались
частичному плавлению.
Эта магма второго поколения, содержащая реликтовые зерна
циркона, впоследствии
отделилась и породила гранитную кору Земли. Само присутствие
циркона говорит
о том, что на планете процесс дифференциации вещества
происходил уже через
сотню миллионов лет после завершения аккреции Земли.
Еще более неожиданным оказался изотопный
состав кислорода в цирконе,
свидетельствующий о важной роли воды на ранних стадиях
формирования планеты.
В тот период Земля была мишенью ожесточенной космической
"бомбардировки";
в многочисленных столкновениях с различными небесными телами
даже твердые
породы подвергались испарению и конденсации. К такому выводу
привел авторов
ионно-микрозондовый анализ циркона, показавший обогащение
его тяжелым стабильным
изотопом 18О. Причем единственным путем
обогащения магмы изотопом
18О,
по мнению авторов, мог быть процесс плавления пород, некогда
контактировавших
с водой при низких температурах, возможно, таких, как
реголит, осадочные
породы или океаническая кора (при формировании циркона в
магме, прямо взаимодействующей
с водой при высоких температурах, обогащения тяжелым
изотопом 18О
не происходит).
Открытие циркона возрастом 4.4 млрд лет
привлекло большое внимание специалистов.
Видный геохимик П.Мюллер (P.Mueller; Университет штата
Флорида, Гейнсвилл)
заявил: "Мало удивительного в том, что в то время уже
существовала континентальная
кора. Более неожиданным оказался факт присутствия
поверхностных вод. Очевидно,
между периодами максимальной "бомбардировки" и конденсации
водяного пара
на поверхности планеты прошло достаточно времени".
Геохимик А.Трейман (A.Treiman; Институт
по изучению Луны и планет, Хьюстон,
штат Техас) подчеркивает, что теперь возраст континентов и
океанов следует
считать значительно большим. Кроме того, характер протекания
тектонических
процессов в прошлом не имеет каких-либо серьезных отличий от
идущих на
Земле ныне.
Science. 2000. V.290.
N 5500. Р. 239 (США).