Van de eerste continenten tot luxe werkbladen

De steen, bekend als gabbro, komt voor in veel moderne keukenwerkbladen, omdat de duurzaamheid, hittebestendigheid en zwart-witte nerven het een aantrekkelijke toevoeging maken. De chemie maakt het ook ideaal voor Het creëren van de eerste bouwstenen van continentenzo blijkt uit een nieuwe studie gepubliceerd in Natuurcommunicatie.

De vroege aarde was bedekt met een stevige korst van donkere basaltkorst die kristalliseerde toen de oeroceaan van de planeet afkoelde. Hoe de lichtere, chemisch verschillende continentale korst zich later vormde, staat nog steeds ter discussie.

De nieuwe studie suggereert dat gabbro op de vroege aarde smolt en rotsen vormde die bekend staan ​​als TTG's – een mengsel van tonaliet, trondjimite en granodioriet – die het grootste deel van de vroege continentale korst vormden.

“Veel mensen bereiden hun diner op het soort gesteente dat verantwoordelijk was voor de vorming van onze moderne continenten”, aldus de eerste auteur van het onderzoek. Mattias Smit, een geochemicus aan de Universiteit van British Columbia in Canada. Smit was geschokt door deze onthulling terwijl hij terloops een ui sneed voor een maaltijd bij een vriend thuis.

De korsten waaruit de continenten en oceaanbodems bestaan, zijn fysisch en chemisch verschillend. De oceanische korst is dun en dicht en bestaat voornamelijk uit gabbro en het oppervlakkige equivalent ervan uit basalt. De continentale korst daarentegen is dikker en minder dicht, en bestaat uit lichtere gesteenten die voornamelijk silicaatmineralen bevatten, die overvloedig silicium en zuurstof bevatten.

Volgens sommige theorieën waren de continenten de eerste Hoofdzakelijk gevormd door subductieWanneer de ene tektonische plaat onder de andere schuift, of door… Inslagen van meteorieten Dat brak en veranderde de voortijdige korst. Maar de nieuwe studie suggereert in plaats daarvan dat vroege continenten ontstonden door het smelten van gabbro in gebieden van de aardkorst die bekend staan ​​als protocontinenten, ongeveer 3,5 miljard jaar geleden, tijdens het Archeïsche tijdperk.

Archeologische TTG's zijn moeilijk te bestuderen, deels omdat ze zo oud zijn: tektonische platen zijn de afgelopen drie miljard jaar verschoven, wat subductie, metamorfisme en erosie van TTG's uit de vroege aarde veroorzaakte en hun samenstelling beïnvloedde.

Het creëren van de korst

Om in het verleden te graven, keken de onderzoekers naar gegevens van duizenden TTG-monsters van locaties waar oude korst over de hele wereld is blootgelegd – inclusief de Rocky Mountains in Canada – die gedetailleerd worden beschreven in GEOROC (Geochemie van oceaan- en continentale rotsen) gegevensopslag. Aan de Universiteit van Göttingen in Duitsland.

De TTG's hadden een kenmerkende signatuur van sporenelementen – een hoog aandeel van het zeldzame aardelement lanthaan vergeleken met samarium en hoge niveaus van europium – wat erop wijst dat gabbro het brongesteente was, zei Smit.

Dit nieuwe inzicht stelde onderzoekers in staat vast te stellen dat Archean TTG's zich vormden aan de basis van regio's van dikke oceanische plateaus boven hete gebieden van de mantel.

Eerdere studies hebben gesuggereerd dat Archean TTG's zijn ontstaan ​​door het smelten van oceanische plateaus, zeggen geochemici. Pals Camper Van de Queensland University of Technology in Australië in een e-mail. Maar de nieuwe studie is de eerste die gabbro als bron identificeert. “Het idee is nog nooit eerder getest met zo’n uitgebreide evaluatie van gepubliceerde geochemische gegevens voor TTG’s”, schreef Camper. Camper was niet betrokken bij het nieuwe onderzoek.

Geoloog Hugh RawlinsonAls emeritus hoogleraar aan de Universiteit van Derby in Groot-Brittannië voegde hij eraan toe dat hij graag een onderzoek zou zien naar gebieden waar oppervlakte-TTG's werden blootgesteld, in plaats van de statistische benadering van de recente studie van alle TTG-monsters in de GEOROC-database. Maar hij benadrukte dat het specifieke geochemische mechanisme dat in de studie wordt voorgesteld een nieuwe benadering is van de kwestie van de vorming van Archean TTG's: “Dit is een nieuw idee en compleet anders dan eerdere modellen.”

—Tom Metcalf (@HHAspasia), wetenschapsschrijver

de Quote: Metcalfe, T. (2024), Van de eerste continenten tot luxe werkbladen, Eos, 105, https://doi.org/10.1029/2024EO240179. Geplaatst op 18 april 2024.

Tekst © 2024. De auteurs. CC BY-NC-ND 3.0
Tenzij anders vermeld, zijn afbeeldingen onderworpen aan auteursrecht. Elk hergebruik zonder uitdrukkelijke toestemming van de auteursrechthebbende is verboden.

Verwant