Väčšina ľudí vie, že pevnina, na ktorej všetci žijeme, tvorí len 30 % povrchu Zeme a zvyšok pokrývajú oceány.

Vznik kontinentov bol kľúčovým momentom v histórii života na Zemi, v neposlednom rade preto, že bol skromným príbytkom väčšiny ľudí. Stále však nie je jasné, kedy sa tieto kontinentálne masy prvýkrát objavili na Zemi a aké tektonické procesy ich vytvorili.

náš výskum, publikovaný v Zborník Národnej akadémie vied, vek hornín sa odhaduje z najstarších kontinentálnych častí (nazývaných kratón) v Indii, Austrálii a Južnej Afrike. Piesok, ktorý vytvoril tieto skaly, kedysi tvoril jedny z prvých pláží na svete.

Dospeli sme k záveru, že prvé veľké kontinenty sa dostali nad hladinu mora asi pred 3 miliardami rokov – oveľa skôr ako 2,5 miliardy rokov, ktoré odhadoval predchádzajúci výskum.

3 miliardy rokov stará pláž

Keď sa kontinenty zdvihnú nad oceány, začnú erodovať. Vietor a dážď rozbíjajú skaly na zrnká piesku, ktoré sú unášané po prúde riek a hromadia sa pozdĺž pobrežia a vytvárajú pláže.

Tieto procesy, ktoré dnes môžeme pozorovať v akcii počas výletu na pláž, fungujú už miliardy rokov. Skenovaním skalného záznamu pre známky starých plážových sedimentov môžu geológovia študovať epizódy formovania kontinentov, ktoré sa vyskytli v dávnej minulosti.

Vľavo: pieskovcové útvary (s meracím pravítkom); Vpravo: mikrofotografie zŕn zirkónu. Poďakovanie: Autor poskytol

Singbhum Craton, staroveký kus kontinentálnej kôry, ktorý tvorí východné časti indického subkontinentu, obsahuje niekoľko starých pieskovcových útvarov. Tieto vrstvy boli pôvodne vytvorené z piesku uloženého na plážach, ústiach riek a riek, ktorý bol potom pochovaný a stlačený do skál.

Vek týchto ložísk sme určili štúdiom mikroskopických zŕn minerálu nazývaného zirkón, ktorý je v týchto pieskovcoch zachovaný. Tento kov obsahuje stopové množstvá uránu, ktorý sa rádioaktívnym rozpadom veľmi pomaly mení na olovo. To nám umožňuje odhadnúť vek týchto zirkónových zŕn pomocou techniky tzv História s uránovými guľkami, ktorý sa dobre hodí na datovanie veľmi starých hornín.

Zirkónové zrná odhaľujú, že pieskovce Singbhum boli uložené asi pred 3 miliardami rokov, čo z nich robí jedny z najstarších plážových ložísk na svete. To tiež naznačuje vznik kontinentálnej pevniny na území dnešnej Indie najmenej pred 3 miliardami rokov.

Je zaujímavé, že sedimentárne horniny približne tohto veku sa nachádzajú aj v najstarších kratónoch Austrálie (Pilbara Welgarn Craton) a Južnej Afriky (Kapval Craton), čo naznačuje vznik mnohých kontinentálnych pevnín po celom svete v tomto období.

povzniesť sa nad to

Ako sa skalnaté kontinenty zdvihli nad oceány? Jedinečnou črtou kontinentov je ich hrubá a nadnášajúca kôra, ktorá im umožňuje plávať na vrchu zemského plášťa, podobne ako korok vo vode. Podobne ako ľadovce, vrcholy kontinentov s hrubšou kôrou (zvyčajne viac ako 45 km) vyčnievajú nad vodu, zatiaľ čo kontinentálne masy s kôrou tenšou ako asi 40 km zostávajú ponorené.

Takže ak je tajomstvo vzostupu kontinentov spôsobené ich hrúbkou, musíme pochopiť, ako a prečo začali hrubnúť.

Žula je jednou z najmenej hustých a najviac vznášajúcich sa hornín (odstupňovaná ceruzka). Poďakovanie: Autor poskytol

Väčšina starovekých kontinentov, vrátane kratonu Singhbhum, je vyrobená zo žuly, ktorá vznikla roztavením už existujúcich hornín v spodnej časti kôry. V našom výskume sme zistili, že žuly v kratone Singhbhum sa tvorili v čoraz väčších hĺbkach asi pred 3,5 miliardami až 3 miliardami rokov, čo znamená, že kôra počas tohto časového okna zhrubla.

Keďže žula je jedným z menej hustých typov hornín, starodávna kôra kratonu Singbhum sa stávala prosperujúcejšou s rastúcou hrúbkou. Odhadujeme, že asi pred 3 miliardami rokov narástla kontinentálna kôra kratonu Singhbhum do dĺžky asi 50 kilometrov, vďaka čomu sa dostatočne vznášala, aby začala stúpať nad hladinu mora.

Vznik kontinentov mal hlboký vplyv na klímu, atmosféru a oceány ranej Zeme. Erózia týchto kontinentov by poskytla chemické živiny pre pobrežné prostredia, v ktorých prekvital raný fotosyntetický život, čo viedlo k Boom vo výrobe kyslíka A nakoniec pomáha vytvárať atmosféra bohatá na kyslík v ktorej sa nám dnes darí.

Erózia raných kontinentov by tiež pomohla izolovať oxid uhličitý z atmosféry, čo by viedlo ku globálnemu ochladzovaniu ranej Zeme. V skutočnosti sa vyskytujú aj najstaršie ľadovcové ložiská Objavuje sa v geologickom zázname Asi pred 3 miliardami rokov, krátko po tom, čo sa z oceánov vynorili prvé kontinenty.

napísané:

• Priyadarshi Choudhary – postdoktorandský výskumný pracovník, Monash University
• Jack Mulder – výskumný pracovník, University of Queensland
• Oliver Nebel – docent, Monash University
• Peter Cawood – profesor a laureát ARC, Monash University

Pôvodne uverejnené v Konverzácia.