Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ (HKU) αποκάλυψαν νέα στοιχεία για το πώς δημιουργήθηκαν οι πρώτες ήπειροι της Γης πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, κατά την Αρχεϊκή εποχή σύμφωνα με το scitechdaily.com.
Η μελέτη τους, που δημοσιεύτηκε στο Science Advances, υποδεικνύει τη βαθιά γεωλογική δραστηριότητα, γνωστή ως μανδυακά λοφία, ως την πιθανή κινητήρια δύναμη πίσω από το σχηματισμό του πρώιμου ηπειρωτικού φλοιού, αμφισβητώντας την μακροχρόνια άποψη ότι η τεκτονική των πλακών ήταν υπεύθυνη.
Μια νέα προοπτική για τον πρώιμο φλοιό της Γης
Η Γη ξεχωρίζει ανάμεσα στους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος για τον ηπειρωτικό φλοιό της, μια εκτεταμένη χερσαία μάζα με γρανιτοειδή σύνθεση που καθιστά δυνατή τη ζωή.
Ωστόσο, ο τρόπος με τον οποίο σχηματίστηκαν αρχικά αυτές οι ήπειροι προβληματίζει τους επιστήμονες εδώ και δεκαετίες.
Η επιστημονική κοινότητα διχάζεται ως προς το αν ο πρώιμος ηπειρωτικός φλοιός δημιουργήθηκε μέσω της τεκτονικής των πλακών, που περιλαμβάνει την κίνηση και τη σύγκρουση τεράστιων πλακών του φλοιού (μια διαδικασία γνωστή ως καταβύθιση), ή μέσω εντελώς διαφορετικών εσωτερικών διεργασιών που δεν σχετίζονται με την κίνηση των πλακών.
Η έρευνα, με επικεφαλής τους Δρ. Dingyi Zhao και Δρ. Xiangsong Wang από την Ομάδα Έρευνας για την Πρώιμη Γη στο Τμήμα Γεωλογικών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ, σε συνεργασία με επιστήμονες από όλο τον κόσμο, αποκάλυψε αδιάσειστα στοιχεία ότι η πρώιμη ανάπτυξη της Γης διαμορφώθηκε από ένα διαφορετικό είδος εσωτερικής δραστηριότητας από αυτό που παρατηρούμε σήμερα.
Αντί για τη σύγχρονη τεκτονική των πλακών, τα ευρήματά τους υπογραμμίζουν τον ρόλο των μανδυακών πετρωμάτων, τα οποία είναι τεράστιες ανοδικές εκβολές θερμών, λιωμένων πετρωμάτων που ανεβαίνουν από τα βάθη του πλανήτη.
Η μελέτη επισημαίνει επίσης μια διαδικασία που ονομάζεται sagduction, όπου βαριά επιφανειακά πετρώματα βυθίζονται αργά στα θερμότερα εσωτερικά στρώματα της Γης υπό το βάρος τους. Μαζί, αυτές οι ανακαλύψεις προσφέρουν νέες προοπτικές για τις ισχυρές δυνάμεις που επηρέασαν τον πρώιμο σχηματισμό του εξωτερικού κελύφους της Γης, γνωστού ως λιθόσφαιρα.
Μελετώντας αρχαία πετρώματα για την κατανόηση του βαθύ παρελθόντος
Η ομάδα ανέλυσε αρχαία γρανιτοειδή πετρώματα που ονομάζονται TTG (τοναλίτης-τροντιεμίτης-γρανοδιορίτης), τα οποία αποτελούν ένα μεγάλο μέρος του παλαιότερου ηπειρωτικού φλοιού.
Αυτά τα πετρώματα, που βρίσκονται στη βόρεια Κίνα, χρονολογούνται περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές, οι ερευνητές μελέτησαν μικροσκοπικά ορυκτά μέσα στα πετρώματα, γνωστά ως ζιρκόνια, τα οποία διατηρούν χημικές υπογραφές από την εποχή που σχηματίστηκαν τα πετρώματα.
Μετρώντας την περιεκτικότητα σε νερό και τη σύνθεση ισοτόπων οξυγόνου αυτών των ζιρκονίων, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα πετρώματα σχηματίστηκαν σε ξηρά, υψηλής θερμοκρασίας περιβάλλοντα, σε αντίθεση με αυτά που συνήθως βρίσκονται σε ζώνες όπου οι τεκτονικές πλάκες συγκρούονται και η μία βυθίζεται κάτω από την άλλη (ζώνες υποβύθισης). Οι υπογραφές οξυγόνου υποδεικνύουν επίσης ένα μείγμα λιωμένων ωκεάνιων πετρωμάτων και ιζημάτων, σύμφωνα με πετρώματα που σχηματίστηκαν πάνω από τα λοφία του μανδύα και όχι από ζώνες υποβύθισης.
Οι ερευνητές πρότειναν ένα μοντέλο δύο σταδίων για να εξηγήσουν τα ευρήματά τους:
– Πριν από περίπου 2,7 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα λοφίο μανδύα προκάλεσε τον σχηματισμό παχιών σωρών βασάλτη (ηφαιστειακό πέτρωμα πλούσιο σε Fe και Mg) στον πυθμένα της θάλασσας.
– Στη συνέχεια, πριν από περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα άλλο λοφίο μανδύα έφερε θερμότητα που προκάλεσε τη μερική τήξη των κάτω τμημάτων αυτών των βασάλτων. Αυτή η διαδικασία παρήγαγε τα ελαφρύτερα πετρώματα TTG που τελικά σχημάτισαν τον ηπειρωτικό φλοιό.
Επιπτώσεις για τη Γη και την Πλανητική Επιστήμη
«Τα αποτελέσματά μας παρέχουν ισχυρές ενδείξεις ότι ο ηπειρωτικός φλοιός των Αρχαίων δεν χρειαζόταν να σχηματιστεί μέσω καταβύθισης», εξήγησε ο Δρ. Dingyi Zhao, μεταδιδακτορικός συνεργάτης του Τμήματος Γης και Πλανητικών Επιστημών και πρώτος συγγραφέας της εργασίας. «Αντίθετα, μια διβάθμια διαδικασία που περιλαμβάνει την ανύψωση του μανδύα και τη βαρυτική κάθοδο των πράσινων λίθων εξηγεί καλύτερα τα γεωχημικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά που παρατηρούνται στο Ανατολικό Μπλοκ».
Η μελέτη διακρίνει μεταξύ δύο συνομήκων σειρών Αρχαίων TTG – η μία σχετίζεται με το κύμα και η άλλη σχετίζεται με το τόξο – συγκρίνοντας την περιεκτικότητά τους σε νερό ζιρκονίου και τα ισότοπα οξυγόνου.
Ο καθηγητής Guochun Zhao τόνισε ότι: «Τα TTG από το Ανατολικό Μπλοκ περιέχουν σημαντικά λιγότερο νερό από αυτά που σχηματίστηκαν σε μια ζώνη υπερ-καταβύθισης στο Ορογενές της Βόρειας Κίνας, ενισχύοντας την ερμηνεία μιας προέλευσης χωρίς καταβύθιση».
«Αυτό το έργο αποτελεί μια μεγάλη συμβολή στη μελέτη της πρώιμης γεωδυναμικής της Γης», πρόσθεσε ο συν-συγγραφέας καθηγητής Fang-Zhen Teng από το Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον. «Οι χρήσεις μας σε ισότοπα νερού ζιρκονίου και οξυγόνου μας έχουν προσφέρει ένα ισχυρό νέο παράθυρο στον σχηματισμό και την εξέλιξη του πρώιμου ηπειρωτικού φλοιού».
Αυτή η μελέτη όχι μόνο παρέχει νέες γνώσεις για την κατανόηση του σχηματισμού του ηπειρωτικού φλοιού των Αρχαίων, αλλά και υπογραμμίζει την εφαρμογή μεθόδων που βασίζονται στο νερό στη διάκριση μεταξύ τεκτονικών περιβαλλόντων. Συμβάλλει σε ένα αυξανόμενο σύνολο στοιχείων που αποδεικνύουν ότι τα μανδυακά λοφία έπαιξαν σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό του πρώιμου ηπειρωτικού φλοιού.
Πηγή: pagenews.gr