Голубой сланец — это сине-фиолетовый камень, который встречается относительно редко и встречается, среди прочего, в Альпах, Японии и на западном побережье США. Самый старый найденный голубой сланец возник в неопротерозойскую эру, и ему от 700 до 800 миллионов лет. Эта метавулканическая порода образовалась при субдукции океанической коры.
Для его образования необходимы высокое давление и относительно низкие температуры от 200 до 500 градусов Цельсия. Поскольку в недавнем прошлом такие условия преобладали только в зонах субдукции, голубой сланец свидетельствует о том, когда возникла тектоника плит, вызванная субдукцией. Причина, по которой на Земле не было голубого сланца в течение первых 3,8 миллиарда лет, является предметом горячих споров среди геологов.«Мы знаем, что формирование голубого сланца определенно связано с субдукцией», — объяснил профессор Ричард Уайт из Института наук о Земле Майнцского университета. «Тот факт, что самому старому голубому сланцу всего от 700 до 800 миллионов лет, не означает, однако, что до того времени не было процессов субдукции, как иногда утверждают», — добавил доктор Ричард Пэйлин.
В своем исследовании этим двум исследователям впервые удалось продемонстрировать, что отсутствие голубого сланца в самые ранние геологические периоды восходит к изменению химического состава коры океана в ходе истории Земли, что, в свою очередь, является результатом постепенного охлаждения мантии Земли начиная с архейского эона.Океаническая кора, образовавшаяся на ранней горячей Земле, была богата оксидом магния. Используя компьютерные модели, Пэйлин и Уайт смогли показать, что голубой сланец не мог образоваться из этой богатой оксидом магния породы во время субдукции. Вместо этого субдукция океанической коры, богатой оксидом магния, привела к образованию породы, похожей на зеленый сланец, которая представляет собой метаморфическую породу, которая образуется сегодня при низких температурах и низком давлении.
Поскольку эти зеленые сланцы могут содержать больше воды, чем большинство голубых сланцев, больше жидкости могло проникнуть в мантию ранней Земли, чем сегодня, фактор, который влияет на образование магм, что является одной из тем, изучаемых вулканами и атмосферой. в исследовательском подразделении Magmatic Open Systems (VAMOS) в Университете Йоханнеса Гутенберга в Майнце.