Учёные выяснили, что вода питала вулканы Земли ещё 3 миллиарда лет назад

Геологи, изучающие одни из древнейших вулканических пород Земли, обнаружили свидетельства того, что вода уже более трёх миллиардов лет назад влияла на недра планеты и способствовала вулканической активности.

Международная команда под руководством геохимика Эрика Ванденбурга из Университета Аделаиды исследовала древние породы из кратона Пилбара в Западной Австралии. Анализ показал, что вода проникала глубоко под поверхность, прежде чем участвовать в образовании магмы, питавшей вулканы, похожие на современные вулканы тихоокеанского «Огненного кольца».

Результаты, опубликованные в Nature Communications, свидетельствуют, что Земля могла перерабатывать воду между поверхностью и недрами гораздо раньше, чем считалось, хотя молодая планета работала совсем иначе, чем сейчас.

Доктор Ванденбург из Школы физики, химии и наук о Земле отметил, что эти древние породы дают редкую возможность изучить условия на Земле миллиарды лет назад.

«Эти породы сформировались более трёх миллиардов лет назад, когда Земля была совсем другим местом», — сказал он.

Сегодня тектоника плит играет ключевую роль в перемещении воды по планете. В зонах субдукции одна плита погружается под другую, увлекая воду из океанов в мантию. Эта вода способствует образованию магмы, которая поднимается к поверхности и питает вулканы, формирующие континенты.

«Ранняя Земля была слишком горячей, чтобы плиты вели себя подобным образом, поэтому до сих пор было неясно, могла ли поверхностная вода совершить такое путешествие более трёх миллиардов лет назад и если да, то как.

«Нас удивило обнаружение свидетельств того, что большие объёмы воды уже проникали глубоко в недра Земли и влияли на формирование вулканических пород».

Исследователи предполагают, что до становления современной тектоники плит воду в мантию мог перемещать другой геологический механизм, который они назвали «дрипдукцией». В этом сценарии плотные, богатые водой участки более холодной внешней коры периодически проседали вниз и обрушивались в горячую мантию, унося воду с собой.

Опускаясь, эти участки коры высвобождали воду в мантию. Вода помогала генерировать магму, которая в итоге поднималась, извергалась через вулканы и застывала в породы, сохранившиеся на миллиарды лет.

«Земля работала не совсем так, как сейчас, но, похоже, некоторые ключевые процессы уже существовали», — сказал доктор Ванденбург.

Открытие отвечает на важный вопрос геологии: как рано материалы начали перемещаться между поверхностью Земли и её глубокими недрами. Это важно, поскольку переработка влияет на вулканическую активность, рост континентов и перемещение веществ, необходимых для жизни.

Породы того периода крайне редки, что делает Пилбару особенно ценной — там сохранились одни из лучших образцов ранней Земли. Изучив химические «подписи» внутри пород, команда реконструировала геологические события возрастом около 3,1 миллиарда лет.

Результаты показывают, что поверхность и глубокие недра Земли взаимодействовали гораздо раньше, чем считалось. Молодая планета была на удивление динамичной и уже перерабатывала одно из самых важных своих веществ — воду.

В исследовании участвовали специалисты из Университета Аделаиды, Университета Монаша, Геологической службы Западной Австралии, Университета Кертина, Австралийского национального университета, Университета Кардиффа и центра GEOMAR Helmholtz в Германии.

Источники:

Материалы предоставлены Университетом Аделаиды.

Eric D. Vandenburg, Oliver Nebel, R. Hugh Smithies, Peter A. Cawood, Laura A. Miller, Marc-Alban Millet, Fabio A. Capitanio. Modern arc-like water content in the source of 3.1-billion-year-old volcanic rocks. Nature Communications, 2026; 17 (1) DOI: 10.1038/s41467-026-74653-1