_ Evoluția timpurie a Pământului: perspective noi din roci s-a format acum 3,5 miliarde de ani

Pământul nostru are aproximativ 4,5 miliarde de ani. În primii ani, oceanele vaste dominau. Au fost frecvente erupții vulcanice și, pentru că nu era oxigen liber în atmosferă, nu a existat un strat de ozon. Era o planetă dinamică și în evoluție.

Oamenii de știință știu toate acestea, dar, desigur, există încă lacune în cunoștințele noastre. De exemplu, deși știm ce fel de roci s-au format pe diferite părți ale planetei în urmă cu 3,5 miliarde de ani, încă înțelegem ce procese geologice au condus aceste formațiuni.

Din fericire, răspunsurile la astfel de întrebări sunt disponibile. . Dovezi se păstrează în roci vulcanice și sedimentare antice care datează din epoca arheică, între 4 miliarde și 2,5 miliarde de ani în urmă.

Aceste roci se găsesc în cele mai vechi părți ale ceea ce sunt astăzi continentele, numite cratoni. Cratonii sunt bucăți de continente antice care s-au format cu miliarde de ani în urmă. Studierea lor oferă o fereastră asupra modului în care procesele din interiorul și de pe suprafața Pământului au funcționat în trecut. Ele găzduiesc o varietate de grupuri diferite de roci, inclusiv pietre verzi și granite.

Un exemplu este Cratonul Singhbhum, din Centura de piatră verde Daitari din statul Odisha din estul Indiei. Această parte antică a scoarței Pământului a fost găsită în cercetările anterioare care datează de acum 3,5 miliarde de ani. Cele mai vechi ansambluri de roci din craton sunt în mare parte roci vulcanice și sedimentare cunoscute și sub numele de succesiuni de piatră verde. Pietrele verzi sunt ansambluri de roci formate în mare parte din roci vulcanice submarine cu roci sedimentare minore.

Echipa mea de cercetare și cu mine am publicat recent un studiu în care am comparat cratonul Singhbhum cu cratonurile din Africa de Sud și Australia. Am ales aceste situri pentru că păstrează aceleași tipuri de roci, în aceeași stare (nu intens deformate sau metamorfozate), din aceeași perioadă de timp - acum aproximativ 3,5 miliarde de ani. Acestea sunt cele mai bune arhive pentru a studia procesele timpurii ale suprafeței Pământului.

Descoperirile noastre cheie au fost că erupțiile vulcanice în stil exploziv au fost comune în ceea ce sunt astăzi India, Africa de Sud și Australia cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă. Aceste erupții au avut loc în cea mai mare parte sub oceane, deși uneori deasupra lor.

Înțelegerea acestor procese timpurii ale Pământului este vitală pentru a pune împreună istoria evolutivă a planetei și condițiile care ar putea fi susținut viața în diferite epoci geologice. Acest tip de cercetare este, de asemenea, o reamintire a minunilor geologice străvechi care ne înconjoară – și că mai sunt multe de descoperit pentru a înțelege povestea planetei noastre.

Am prelevat câteva roci din cratonul Singhbhum, așa că am le-am putea studia în laboratorul nostru. Datele existente de pe același site, precum și situri din Africa de Sud și India, au fost utilizate în scopuri de comparație.

Studiile noastre detaliate pe teren au fost completate cu vârsta radiometrică a uraniului-plumb (U-Pb). întâlnire. Această metodă comună și bine stabilită oferă informații cu privire la momentul în care o magmă a cristalizat; cu alte cuvinte, ne spune când s-a format o rocă. În acest fel, am reușit să stabilim cronologie geologice cheie pentru a ilustra ce procese au fost în desfășurare și când.

De asemenea, am descoperit că geologia acestei zone are asemănări puternice cu centurile de piatră verde documentate în Barberton și Nondweni din Africa de Sud. zonele și Cratonul Pilbara din vestul Australiei.

În mod deosebit, toate aceste zone au experimentat erupții vulcanice mafice submarine pe scară largă – adică bogate în oxid de magneziu – între 3,5 și 3,3 miliarde de ani în urmă, conservate ca lavă și komatiite.

Acest lucru diferă de vulcanismul silicic (concentrație crescută de dioxid de siliciu), despre care cercetările au arătat că era predominant în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani.

Aceste descoperiri ne îmbogățesc înțelegerea proceselor vulcanice și sedimentare antice și a semnificației lor în contextul mai larg al evoluției geologice și biologice a Pământului.

Descoperirile noastre sunt esențiale din mai multe motive. În primul rând, ele oferă o imagine mai clară a activităților tectonice timpurii ale Pământului în perioada arheică, contribuind la înțelegerea noastră a anilor de formare ai planetei.

În al doilea rând, caracteristicile geologice unice ale cratonului Singhbhum, inclusiv centurile sale de piatră verde, oferă o valoare neprețuită. informații despre suprafața Pământului și procesele atmosferice. Acest lucru este crucial pentru ipoteza condițiilor de locuit timpurii și a apariției vieții pe Pământ.

În plus, compararea cratonului Singhbhum cu cratonuri similare din Africa de Sud și Australia ne permite să construim un model mai cuprinzător legat de procesele geologice care operate în perioada arheică. Acest lucru poate ajuta la aruncarea în lumină a proceselor geodinamice antice care au fost răspândite în diferite părți ale Pământului tânăr.

Această cercetare subliniază necesitatea unei explorări suplimentare în istoria geologică a cratonurilor antice din întreaga lume. Înțelegerea acestor procese timpurii ale Pământului este vitală pentru a pune laolaltă istoria evolutivă a planetei și condițiile care ar putea să fi susținut viața.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.

(Fluierul)