Ученые нашли на поверхности Земли скалы возрастом 4,3 миллиарда лет

Ученые нашли на поверхности Земли скалы возрастом 4,3 миллиарда лет

Возраст планеты Земля, по современным данным, составляет 4,567 миллиарда лет. Однако неукротимая тектоническая активность в недрах планеты практически не оставила нам свидетельств первых дней существования земной коры.

Поэтому геологам, стремящимся раскрыть тайны формирования планеты, приходится довольствоваться только гранулами-включениями с возрастом до 4,3 миллиарда лет в относительно молодые породы. Самые древние большие глыбы минералов, известные до сих пор, моложе ещё на четыреста миллионов лет.

В то же время понимание всей истории геологической эволюции Земли в наши дни неизменно упирается в отсутствие каких-либо данных о самых первых миллионах лет существования планеты.

Потому геохимики продолжают поиск древних участков земной коры, пусть и изрядно потрепанных перипетиями нелегкой геологической судьбы. Очередную подобную находку представила всему миру команда геохимиков, опубликовавшая по этому поводу статью

в последнем номере журнала Science. Скалы Нуввуагитук – зеленые породы, расположенные в северной части канадской провинции Квебек, в Гудзоновом заливе, уже давно интересовали охотников до старины от геологии.

Теперь учёные уверены, что эти древние камни представляют собой самый старый образец земной коры, известный науке.

Все их ровесники уже были целиком или частично рециклированы в мантии, а по большей части и вовсе остались в недрах Земли, так больше и не показавшись на поверхности.

close

100%

Определение возраста пород земной коры всегда базируется на измерении соотношения изотопов химических элементов. Некоторые из них радиоактивны, потому с течением времени распадаются и превращаются в стабильные изотопы других элементов. Так в породах различного происхождения формируются избыточные или недостаточные соотношения тех или иных изотопов, которые и могут рассказать о своем возрасте.

Джонатан О’Нил, сотрудник Университета имени Джеймса Макгилла в канадском Монреале, геохимик Ричард Карлсон из Института имени Карнеги и их коллеги положились в определении возраста пород на неодим-самариевое соотношение.

Радиоактивное семейство 146Sm/142Nd отличается очень коротким периодом полураспада – всего 103 миллиона лет, а потому распад радиоактивного самария-146 должен был закончиться еще 4,1–4,2 миллиарда лет назад и дать одинаковое соотношение стабильных изотопов неодима 142 и 144 во всех земных породах. На деле же это соотношение в древних канадских скалах немного отличается от такового во всех остальных породах земной коры. Разглядеть это отличие стало возможно только теперь, с появлением новых аналитических методик, и именно это отличие, так называемая негативная аномалия неодима, то есть пониженное содержание 142Nd по отношению к 144Nd, позволяет ученым заключить очень древний возраст камней.

Хондриты

метеориты простейшего химического состава: гомогенная смесь легких (сера, кислород) и тяжелых (никель, железо) элементов. Впервые ученые столкнулись с ними, изучая метеориты, обнаруженные на поверхности Земли. Согласно современной теории…

Дело в том, что, согласно современной теории, Земля и все планеты земной группы сформировались из такого вещества, приносимого на землю теперь только в виде метеоритов хондритов. В прошлом огромная агломерация таких камней создала Землю, Венеру, Марс и Меркурий. «Первобытный» состав Земли долгое время отождествлялся с химическим составом хондритов, однако в последние десять лет были обнаружены, опять же с помощью новых прецизионных аналитических методик, отклонения в химическом составе земли от эталонного хондритового.

Касается это отклонение, в первую очередь, соотношения изотопов неодима. Оно породило гипотезу, что часть самария на заре формирования Земли в первые несколько сотен миллионов лет куда-то делась, образовав так называемый самариевый резервуар в недрах Земли. В противном случае, если такого резервуара нет, Земля образовалась не из хондритов, а потому всю теорию происхождения планет нужно менять.

Поиск этого резервуара и есть главная цель обнаружения наиболее древних пород – геохимикам очень не хочется отказываться от стройной и красивой теории происхождения планет и вообще перекраивать историю Солнечной системы.

Первая ласточка надежды мелькнула несколько лет назад, когда анализ соотношения изотопов неодима в очень древних скалах Гренландии показал повышенное содержание 142-го изотопа. Учитывая мантийное происхождение тех скал и время их появления на поверхности земли – 3,9 миллиарда лет назад, ученые осторожно предположили, что это и есть след разделения изотопов тяжелых между мантией и корой на заре формирования Земли.

Теперь обнаружены и древние породы земной коры, свидетельствующие в пользу такого разделения.

Значит, теория будет жить.

Албрехт Хофманн, один из пионеров новой геохимии, известный нам по лекции

члена-корреспондента РАН Александра Соболева, в своем комментарии журналу Science называет коллектив авторов статьи не иначе как героями. Действительно, разделение изотопов и измерение флуктуаций их соотношения на уровне миллионных долей – это героический труд, достойный и уважения, и благодарности со стороны всего научного сообщества.

Месторождения

С XVI века известны месторождения на Урале, хотя находки украшений из этого камня относятся ещё к I тысячелетию до нашей эры.

Малахит широко распространён и встречается во многих местах, но чаще в виде небольших масс.

Самые крупные месторождения в России находятся на Урале. Больше всего малахита было добыто на Меднорудянском руднике около Нижнего Тагила. На втором месте – полностью выработанное Гумешевское месторождение, здесь была найдена огромная глыба самоцвета весом около 1,5 тонн, которая находится в Ленинградском Горном институте. Из уральского малахита сделаны огромные вазы и Малахитовый зал в Эрмитаже, им облицованы колонны внутри Исаакиевского собора. Кроме Урала в России минерал найден на Алтае.

Довольно много его в Казахстане, где есть крупные залежи в Джезказгане и Чокпаке.

В Европе месторождения малахита есть во Франции около Лиона, в Британии на полуострове Корнуолл и во многих других странах

Почти весь малахит, имеющий ювелирное качество, сейчас поступает на мировой рынок из Южной Африки, где найдены крупнейшие месторождения в Конго и Заире.

Малахит всегда сопутствует медным рудам. Он образуется из них под действием воды и воздуха. Зелёный налёт на меди и её сплавах, образующийся при коррозии идентичен малахиту по составу.

Магические свойства

По существующим поверьям малахит в качестве талисмана укрепляет здоровье и духовные силы, благоприятствует исполнению желаний и принятию правильных решений.

В сказаниях уральских народов встречаются рассказы о том, будто камень может сделать человека невидимым. Шаман, выпивший воду из малахитовый чаши, сможет понимать язык птиц и зверей. В поверьях этих народов малахиту приписывается свойство очищать человеческую душу от грехов. Он впитывает всё зло совершённое носителем. Правда, в некоторый момент чаша терпения малахита переполнится, и всё совершённое человеком зло вернётся к нему в десятикратном размере.

Малахит символизирует обновление, поиски новых горизонтов. Он любит людей, склонных к риску, не боящихся отбросить привычный образ жизни и ринуться к новым перспективам. Это камень авантюристов.

Малахит – это камень обладает целым спектром магических свойств, поэтому он подходит в качестве талисмана:

  • учителям;
  • учёным;
  • писателям;
  • музыкантам;
  • художникам;
  • путешественникам;
  • альпинистам;
  • лётчикам; пожарным;
  • военным;
  • спасателям.

Одним он поможет выйти за рамки привычных взглядов, другим подскажет новые творческие идеи, третьих защитит от несчастных случаев и поможет сохранить уверенность в себе в трудной ситуации.

Рекомендации

  1. Лион, Сюзанна (13 января 2021 г.). «Звездная пыль, найденная внутри метеорита Мерчисон в Виктории, является самым старым известным твердым материалом на Земле». Получено 23 января 2020.
  2. ^ аб
    Bowring, Samuel A .; Уильямс, Ян С. (1999). «Прискоанские (4.00–4.03 млрд. Лет) ортогнейсы северо-запада Канады».
    Вклад в минералогию и петрологию
    .
    134
    (1): 3. Bibcode:1999CoMP..134 …. 3B. Дои:10.1007 / s004100050465. S2CID 128376754.
  3. Томпсон, Андреа (2008). «Самые старые камни на Земле найдены в северной Канаде». Живая наука
    .https://www.livescience.com/environment/080925-oldest-rocks.html
  4. ^ аб
    Открытие старейших горных пород мира поставлено под сомнение
  5. ^ аб
    Ассоциация университетов космических исследований (USRA) (24 января 2021 г.). «Самый старый камень Земли, найденный на Луне».
    НАСА
    . Получено 25 января 2021.
  6. ^ аб
    Вайсбергер, Минди (13 января 2021 г.). «Звездная пыль возрастом 7 миллиардов лет — самый старый материал, найденный на Земле. Некоторые из этих древних зерен на миллиарды лет старше нашего Солнца».
    Живая наука
    . Получено 13 января 2021.
  7. ^ аб
    Heck, Philipp R .; и другие. (13 января 2021 г.). «Время жизни межзвездной пыли в результате воздействия космических лучей на досолнечный карбид кремния».
    Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки
    .
    117
    (4): 1884–1889. Дои:10.1073 / pnas.1904573117. ЧВК 6995017. PMID 31932423.
  8. Саймон А. Уайлд и др .: Обломочные цирконы свидетельствуют о существовании континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад,
    Природа Геонауки, 2001
  9. Уайльд, С. А., Дж. В. Вэлли, В. Х. Пек и К. М. Грэм (2001) Обломочные цирконы свидетельствуют о существовании континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад.
    Nature, v. 409, pp. 175–78. https://www.geology.wisc.edu/%7Evalley/zircons/Wilde2001Nature.pdf
  10. Джон В. Вэлли и др .:Гадейский возраст циркона после магмы и океана подтвержден атомно-зондовой томографией.
    Природа Геонауки, 2014 https://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2075.html
  11. Мутанен и Хухма (2003): Сиуруатрондьемитовый гнейс 3,5 млрд лет в архейском гранулитовом поясе Пудасярви, северная Финляндия В архиве 2018-06-02 в Wayback Machine Бюллетень геологического общества Финляндии, Vol. 75 (1–2) с. 51–68
  12. О’Нил, Дж; Карлсон, Ру; Фрэнсис, D; Стивенсон, РК (сентябрь 2008 г.). «Неодим-142, свидетельствующий о гадейской основной коре». Наука
    .
    321
    (5897): 1828–31. Bibcode:2008Научный … 321.1828O. Дои:10.1126 / science.1161925. PMID 18818357. S2CID 206514655.
  13. Пресс-релиз Университета Макгилла
  14. Найдены самые старые скалы на Земле
  15. https://www.sciencemag.org/cgi/reprint/321/5897/1828.pdf
  16. Newswise: Древние минералы показывают, что на континентах климат ранней Земли был жестким. Проверено 15 июня, 2008.
  17. Lapen, T. J .; и другие. (2010). «Более молодой возраст для ALH84001 и его геохимическая связь с источниками шерготтита на Марсе». Наука
    .
    328
    (5976): 347–351. Bibcode:2010Sci … 328..347L. Дои:10.1126 / science.1185395. PMID 20395507. S2CID 17601709.
  18. Мейер, К. (2011). «Сборник лунных образцов — 15415 ферроанортозит» (PDF). НАСА
    . Получено 24 июля, 2021.
  19. Норман, М. Д., Борг, Л. Е., Найквист, Л. Е., и Богард, Д. Д. (2003) Хронология, геохимия и петрология ферроано-норитового анортозитового обломка из Descartes breccia 67215: ключ к разгадке возраста, происхождения, структуры и истории воздействия лунной коры,
    Метеоритика и планетология, том 38, стр. 645–61. Резюме
  20. Шринивасан, Пурна; Данлэп, Дэниел Р.; Эйджи, Карл Б; Вадхва, Минакши; Колефф, Дэниел; Зиглер, Карен; Зейглер, Райан; Маккаббин, Фрэнсис М. (2 августа 2021 г.). «Богатый кремнеземом вулканизм в ранней солнечной системе датирован 4.565 млрд лет». Nature Communications
    .
    9
    (1): 3036. Bibcode:2018НатКо … 9.3036S. Дои:10.1038 / s41467-018-05501-0. ЧВК 6072707. PMID 30072693.

Уход за камнем

Малахит следует беречь от ударов и падений из-за его хрупкости, а малая твердость делает его нестойким к царапинам. Поэтому хранить его стоит завернутым в мягкую ткань или в коробке, выстланной изнутри бархатом.

Малахит чувствителен к резким перепадам температуры. Шкатулки лучше хранить в шкафу за стеклом вдали от батарей и других источников тепла.

Промывать его можно водой или слабым мыльным раствором, после чего сразу просушить сухой салфеткой.

Малахит — это очень недорогой камень, который имеет столько замечательных свойств, что стоит иметь у себя дома в виде красивых поделок, а лучше приобрести и украшения с ним.

Химические свойства и состав

Малахит – это основной силикат меди. Может содержать примеси никеля, кобальта и цинка.

Химическая формула – Cu2CO3(OH)2.

При действии соляной и других сильных кислот выделяет углекислый газ. При нагревании до 150-200°C разлагается с выделением углекислого газа и воды. При этом образуется черная окись меди CuO.

Под действием аммиака малахит становится светло-голубым, в нашатырном спирте он растворяется с образованием раствора глубокого голубого или ярко-синего цвета.

По химическому составу малахит очень близок к азуриту Cu3(CO3)2(OH)2, который легко превращается в малахит в природе и в красках. Часто оба эти минерала встречаются в одном камне, образую необычайно красивые узоры из чередующихся зеленых и ярко-синих слоев и колец.

Библиография

  • Цирконы навсегда
  • «Джек-Хиллз Западной Австралии». Земная обсерватория НАСА отдел новостей
    . Получено 2006-04-28.
  • Боуринг, С.А., Уильямс, И.С., 1999. Присканские (4.00–4.03 млрд лет) ортогнейсы из северо-западной Канады. Вклад в минералогию и петрологию, т. 134, 3–16.
  • Стерн, Р.А., Бликер, В., 1998. Возраст самых старых горных пород в мире, уточненный с использованием канадской SHRIMP. комплекс гнейсов Акаста, Северо-Западные территории, Канада. Geoscience Canada, v. 25, pp. 27–31.
  • Ю. А., Ли С-Д и Холлидей, А..Систематика лютеций-гафния и урана-свинца одиночных зерен циркона раннего и среднего архея
    , Девятая ежегодная конференция Гольдшмидта.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: