Нові дослідження показують, що стародавні мікроорганізми допомогли спричинити масштабні вулканічні події.
Смугасті залізні утворення, осадові породи з приголомшливими шарами випаленого помаранчевого, жовтого, сріблястого, коричневого та блакитно-чорного відтінків, можливо, були каталізатором деяких з найбільших вивержень вулканів Землі в історії, показує недавнє дослідження Університету Райса.
Ці породи складаються з оксидів заліза, які багато років тому занурилися на дно океану, з часом застигаючи в щільні шари. Нещодавно опубліковане дослідження в Nature Geoscience припускає, що ці багаті залізом шари можуть служити мостом, що зв’язує стародавні зміни поверхні, такі як поява фотосинтетичного життя, з такими планетарними процесами, як вулканізм і тектоніка плит.
На додаток до зв’язку планетарних процесів, які зазвичай вважалися непов’язаними, дослідження може змінити розуміння вченими ранньої історії Землі та дати розуміння процесів, які можуть створити придатні для життя екзопланети далеко від нашої Сонячної системи.
«Ці камені розповідають — буквально — історію змін планетарного середовища», — сказав Дункан Келлер, провідний автор дослідження та докторський науковий співробітник Департаменту Землі, навколишнього середовища та планетарних наук Райса. «Вони втілюють зміни в хімічному складі атмосфери та океану».
Дункан Келлер є постдокторантом Департаменту Землі, навколишнього середовища та планетарних наук Райса та провідним автором дослідження, опублікованого в Nature Geoscience. Авторство: Джефф Фітлоу/Університет Райса
Смугасті залізисті утворення — це хімічні відкладення, що випали безпосередньо з давньої морської води, багатої на розчинене залізо. Вважається , що метаболічні дії мікроорганізмів, включаючи фотосинтез , сприяли осадженню мінералів, які з часом утворювали шар за шаром разом із кремнієм (мікрокристалічним діоксидом кремнію). Найбільші поклади утворилися в результаті накопичення кисню в атмосфері Землі близько 2,5 мільярдів років тому.
«Ці породи утворилися в стародавніх океанах, і ми знаємо, що ці океани пізніше були закриті з боків тектонічними процесами плит», — пояснив Келлер.
Мантія, хоч і тверда, тече, як рідина, приблизно з такою швидкістю, як ростуть нігті. Тектонічні плити — ділянки земної кори та верхньої частини мантії розміром із континент — постійно рухаються, в основному внаслідок теплових конвекційних потоків у мантії. Тектонічні процеси Землі контролюють життєві цикли океанів.
«Так само, як Тихий океан сьогодні закривається — він занурюється під Японію та Південну Америку — стародавні океанські басейни були зруйновані тектонічно», — сказав він. «Ці породи або виштовхнули на континенти та зберегли — і ми бачимо, що деякі збереглися, ось звідки походять ті, на які ми дивимося сьогодні — або занурилися в мантію».
«Ми розглянули вік осадження смугастих залізних утворень і вік великих базальтових вивержень, які називаються великими магматичними провінціями, і виявили, що існує кореляція», — сказав Келлер. «Багатьом виверженим подіям — які були настільки масовими, що 10 або 15 найбільших, можливо, було достатньо, щоб відродити всю планету — передувало смугасте відкладення заліза з інтервалом приблизно в 241 мільйон років, плюс-мінус 15 мільйонів. Це сильна кореляція з механізмом, який має сенс».
Дослідження показало, що існує певний проміжок часу для того, щоб смугасті утворення заліза спочатку втягувалися глибоко в нижню мантію, а потім впливали на тепловий потік, щоб рухати шлейф до поверхні Землі на тисячі кілометрів вище.
Намагаючись простежити шлях смугастих залізних утворень, Келлер перетнув межі дисципліни та натрапив на несподівані ідеї. Джерело