Геологи нашли потерянный фрагмент древнего континента на севере Канады

Просматривая образцы для разведки алмазов с острова Баффина, канадские ученые обнаружили новый остаток Северо-Атлантического кратона – древнюю часть континентальной коры Земли. Случайное открытие геологами, изучающими образцы алмазов, привело к крупным научным результатам.

Образцы кимберлитовых пород являются основой разведки алмазов. Образовавшиеся миллионы лет назад на глубинах от 150 до 400 километров, кимберлиты поднимаются на поверхность геологическими и химическими силами. Иногда изверженные камни несут в себе алмазы.

“Для исследователей кимберлиты – это подземные ракеты, которые поднимают “пассажиров” на пути к поверхности”, – объясняет геолог Университета Британской Колумбии (UBC) Майя Копылова. “Так называемые “пассажиры” – это сплошные куски каменных стен, которые несут информацию об условиях, которые со временем уходят глубоко под поверхность нашей планеты”.

Но когда Копылова и ее коллеги начали анализ образцов, взятых на территории кимберлитовой провинции De Beers Chidliak в южной части острова Баффин, стало ясно, что каменные стены были особенными. Они носили минеральные вкрапления, которые соответствовали другим частям североатлантического кратона – древней части континентальной коры Земли, простирающейся от Шотландии до Лабрадора.

“Минеральный состав других частей североатлантического кратона настолько уникален, что его нельзя было ошибиться”, – говорит Копылова, ведущий автор статьи в Журнале петрологии, в которой излагаются полученные данные. “Было легко связать части. У соседних древних кратонов в Северной Канаде – в Северном Квебеке, Северном Онтарио и в Нунавуте – совершенно разные минералогии”.

Кратоны – это стабильные фрагменты континентальной коры, возраст которых составляет миллиард лет. Это континентальные ядра, которые закрепляют и собирают вокруг себя другие континентальные блоки. Некоторые из этих ядер все еще присутствуют в центре существующих континентальных плит, таких как Североамериканская плита, но другие древние континенты раскололись на более мелкие фрагменты и были перестроены долгой историей движения плит.

“Найти эти “потерянные” кусочки – это все равно, что найти недостающую часть головоломки”, – говорит Копылова. “Научная загадка древней Земли не может быть полной без всех кусочков”.

Континентальная плита Северо-Атлантического кратона разорвалась на фрагменты 150 миллионов лет назад и в настоящее время простирается от северной Шотландии через южную часть Гренландии и продолжается на юго-запад до Лабрадора.

Недавно выявленный фрагмент охватывает алмазоносную провинцию Кидляк-кимберлит на юге острова Баффин. Это добавляет примерно 10 процентов к известному пространству североатлантического кратона.

Это первый раз, когда геологи смогли собрать части головоломки вместе на такой глубине – так называемой мантийной корреляции. Предыдущие реконструкции размеров и местоположения плит Земли были основаны на сравнительно неглубоких образцах горных пород в коре, сформированных на глубинах от одного до 10 километров.

“С помощью этих образцов мы можем реконструировать формы древних континентов на основе более глубоких, мантийных пород”, – говорит Копылова. “Теперь мы можем понять и нанести на карту не только самый верхний тонкий слой Земли, который составляет один процент от объема планеты, но также наши знания ушли намного глубже. Мы можем собрать фрагменты, расположенные на глубине 200 километров и сопоставить их на основе деталей глубокой минералогии”.

Пробы из провинции Чидляк-Кимберлит на юге острова Баффин были первоначально предоставлены компанией Peregrine Diamonds, младшей разведочной компанией. Peregrine была приобретена международной компанией по разведке алмазов и розничной компанией De Beers в 2018 году. Сами образцы буровых кернов очень ценны и дорогостоящи.

“Наши партнерские компании демонстрируют большую щедрость, предоставляя UBC образцы исследований, что позволяет проводить фундаментальные исследования и обучать многих аспирантов”, – говорит Копылова. “В свою очередь, исследования UBC предоставляют компании информацию о глубокой алмазоносной мантии, которая является центральной для картирования части кратона с более высокими изменениями, чтобы продолжать работу успешного алмазного рудника”.