Глобальные данные об изотопах гафния в цирконе проливают свет на далекое прошлое Земли — Курт Э. ...

Глобальные данные об изотопах гафния в цирконе проливают свет на глубокое прошлое Земли Курт Э. Санделл Кафедра геонаук, Университет штата Айдахо, Покателло, Айдахо, США Фрэнсис А. Макдональд Кафедра наук о Земле, Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, Санта-Барбара, Калифорния, США Формирование и распад континентальной коры оказывают первостепенное влияние на палеогеографию и геохимические циклы. Связанную с этим переработку земной коры можно отслеживать по начальному содержанию гафния в цирконе (εHfT) в пространстве и времени. Здесь мы применяем новый метод количественного анализа оценок плотности εHfT, основанный на компиляции 155 061 значений εHfT. Исследование глобальной базы данных выявляет географические и временные искажения в записи εHfT, связанные с отбором проб и региональными тектоническими событиями. В недавних исследованиях предпринимались попытки устранить глобальное смещение εHfT с помощью методов перевыборки для заполнения пробелов в данных с низкой плотностью εHfT, что, в свою очередь, искажает тектонические сигналы и искусственно завышает значения выбросов. Вместо этого мы оцениваем закономерности плотности εHfT как для магматического, так и для детритового циркона в восьми континентальных зонах, ограниченных палеозойскими швами: Африка, Антарктида, Азия, Австралия, Балтика, Северная Америка, Пери-Гондвана и Южная Америка. Попарное двухмерное количественное сравнение выявляет сходство во времени и значениях εHfT между зонами, которые можно связать с задокументированными общими региональными тектоническими процессами. Интеграция всех попарных сравнений показывает, что пик сходства соответствует времени объединения суперконтинентов, и что связанное с этим значение εHfT различается в зависимости от стиля объединения суперконтинентов, особенно внутреннего или внешнего орогенеза. Три самых молодых суперконтинента продемонстрировали характерные сигналы εHfT, общие для всех составляющих их континентов. Суперконтиненты Родиния и Пангея образовались в результате столкновений краевых дуговых террейнов, расположенных на периферии древней коры, и не показали высоких значений εHfT. В отличие от них, эдиакарское-кембрийское формирование суперконтинента Гондвана в значительной степени было результатом внутренних панафриканских орогенов, образовавшихся непосредственно после неопротерозойского рифтинга Родинии и аккреции дуги, сформировавшей Аравийский щит. Окончательное формирование Гондваны было обусловлено преимущественно столкновениями континентов древней радиогенной коры без образования и аккреции обширных промежуточных обедненных дуговых террейнов, что привело к более высокому распределению значений εHfT по сравнению с предшествующим и последующим формированием суперконтинентов. Светская летопись εHfT является результатом пространственно-временной предвзятости выборки и сохранения конкретных орогенных поясов с предсказуемыми массивами данных εHfT, модулированными объединением, существованием и распадом суперконтинентов с течением времени.