Результаты исследования представили на Генеральной ассамблее EGU 2021. Появление континентальной коры в период архея (от четырех до 2,5 миллиарда лет назад) важно для понимания последующей тектоники литосферных плит, химии океана и биологической эволюции.

Ведь когда континентальные части становятся устойчивыми, они начинают выветриваться и «добавлять» в океан важные минералы и питательные вещества. В какой именно период на Земле появились устойчивые материковые части, точно неизвестно, поскольку столь древних пород сохранилось мало, да и состав пород, которые старше трех миллиардов лет, под влиянием времени изменился.

Ученые из Бергенского университета (Норвегия), Института геологии и палеонтологии (Германия) и Утрехтского университета (Нидерланды) показали, что выветривание изменило изотопный состав стронция в морской воде архея. Для этого специалисты применили новый подход с использованием минерала барита.

Он образуется из комбинации сульфата, поступающего из океанской воды, а затем смешивается с барием, поступающим из гидротермальных источников. При этом барит обладает надежной записью химического состава океана в своей структуре, поэтому его состав не отличается от того, что был 3,5 миллиарда лет назад.

В итоге ученые протестировали шесть месторождений барита на трех разных континентальных частях возрастом от 3,2 до 3,5 миллиарда лет назад. Они вычислили соотношение изотопов стронция в барите, а затем сделали вывод о том, когда выветрившаяся континентальная порода попала в океан и превратилась в барит. Оказалось, выветривание началось порядка 3,7 миллиарда лет назад, то есть примерно на 500 миллионов лет раньше, чем считалось прежде. Это существенно влияет на наши знания о том, как зародилась и развивалась жизнь.