Οι πρώτες ήπειροι έπεσαν στην επιφάνεια της Γης 500 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από το αναμενόμενο

Οι περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν ότι οι χερσαίες μάζες στις οποίες ζούμε όλοι αποτελούν μόνο το 30% της επιφάνειας της Γης και το υπόλοιπο καλύπτεται από ωκεανούς.

Η εμφάνιση των ηπείρων ήταν μια κομβική στιγμή στην ιστορία της ζωής στη Γη, κυρίως επειδή είναι η ταπεινή κατοικία των περισσότερων ανθρώπων. Αλλά είναι ακόμα ασαφές πότε ακριβώς εμφανίστηκαν αυτές οι χερσαίες μάζες για πρώτη φορά στη Γη και ποιες τεκτονικές διεργασίες τις δημιούργησαν.

Η έρευνά μας, που δημοσιεύθηκε σε Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, υπολογίζει την ηλικία των πετρωμάτων των αρχαιότερων ηπειρωτικών θραυσμάτων (που ονομάζονται κρατώνες) στην Ινδία, την Αυστραλία και τη Νότια Αφρική. Η άμμος που δημιούργησε αυτούς τους βράχους θα είχε κάποτε σχηματίσει μερικές από τις πρώτες παραλίες του κόσμου.

Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι οι πρώτες μεγάλες ήπειροι ανέβηκαν πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια – πολύ νωρίτερα από τα 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια που εκτιμήθηκαν από προηγούμενες έρευνες.

Μια παραλία 3 δισεκατομμυρίων ετών

Όταν οι ήπειροι υψώνονται πάνω από τους ωκεανούς, αρχίζουν να διαβρώνονται. Ο άνεμος και η βροχή σπάνε τους βράχους σε κόκκους άμμου, οι οποίοι μεταφέρονται στο ρεύμα από τα ποτάμια και συσσωρεύονται κατά μήκος των ακτών για να σχηματίσουν παραλίες.

Αυτές οι διαδικασίες, τις οποίες μπορούμε να παρατηρήσουμε σε δράση σε ένα ταξίδι στην παραλία σήμερα, λειτουργούν εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια. Αναζητώντας τα αρχεία των βράχων για σημάδια αρχαίων αποθέσεων παραλιών, οι γεωλόγοι μπορούν να μελετήσουν επεισόδια ηπειρωτικού σχηματισμού που συνέβησαν στο μακρινό παρελθόν.

Σχηματισμοί ψαμμίτη Κόκκοι ζιργκόν

Αριστερά: σχηματισμοί ψαμμίτη (με χάρακα για την κλίμακα). δεξιά: μικροσκοπικές εικόνες κόκκων ζιργκόν. Πίστωση: παρέχεται ο συγγραφέας

Το Singhbhum Craton, ένα αρχαίο κομμάτι ηπειρωτικού φλοιού που αποτελεί τα ανατολικά τμήματα της ινδικής υποηπείρου, περιέχει αρκετούς αρχαίους σχηματισμούς ψαμμίτη. Αυτά τα στρώματα σχηματίστηκαν αρχικά από άμμο που εναποτέθηκε σε παραλίες, εκβολές ποταμών και ποτάμια, η οποία στη συνέχεια θάφτηκε και συμπιέστηκε σε βράχο.

READ  Αντιμετωπίζετε την αϋπνία; Κατηγορήστε αυτές τις ελλείψεις βιταμινών για την αϋπνία

Προσδιορίσαμε την ηλικία αυτών των κοιτασμάτων μελετώντας μικροσκοπικούς κόκκους ενός ορυκτού που ονομάζεται ζιρκόνιο, το οποίο διατηρείται μέσα σε αυτούς τους ψαμμίτες. Αυτό το ορυκτό περιέχει μικροσκοπικές ποσότητες ουρανίου, το οποίο μετατρέπεται πολύ αργά σε μόλυβδο λόγω ραδιενεργής αποσύνθεσης. Αυτό μας επιτρέπει να υπολογίσουμε την ηλικία αυτών των κόκκων ζιρκονίου, χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται χρονολόγηση με μόλυβδο ουρανίου, το οποίο ταιριάζει πολύ στη χρονολόγηση πολύ παλαιών βράχων.

Οι κόκκοι ζιργκόν αποκαλύπτουν ότι οι ψαμμίτες Singhbhum κατατέθηκαν πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, καθιστώντας το ένα από τα παλαιότερα κοιτάσματα παραλίας στον κόσμο. Υποδηλώνει επίσης ότι μια ξηρά αναδύθηκε στη σημερινή Ινδία τουλάχιστον πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια.

Είναι ενδιαφέρον ότι ιζηματογενή πετρώματα περίπου αυτής της ηλικίας υπάρχουν επίσης στους παλαιότερους κρατώνες της Αυστραλίας (κρατώνες Pilbara και Yilgarn) και της Νότιας Αφρικής (κρατώνας Kaapvaal), υποδηλώνοντας ότι αρκετές στεριές μπορεί να έχουν εμφανιστεί σε όλο τον κόσμο μέχρι εκείνη τη στιγμή.

Αναδυομαι

Πώς κατάφεραν οι βραχώδεις ήπειροι να ανέβουν πάνω από τους ωκεανούς; Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των ηπείρων είναι ο παχύς, πλωτός φλοιός τους, ο οποίος τους επιτρέπει να επιπλέουν πάνω από τον μανδύα της γης, σαν ένα βύσμα στο νερό. Όπως τα παγόβουνα, οι κορυφές των ηπείρων με παχύ φλοιό (συνήθως πάχους άνω των 45 km) προεξέχουν από το νερό, ενώ τα ηπειρωτικά τετράγωνα με λεπτότερο φλοιό από περίπου 40 km παραμένουν βυθισμένα.

Αν λοιπόν το μυστικό για την άνοδο των ηπείρων οφείλεται στο πάχος τους, πρέπει να καταλάβουμε πώς και γιατί άρχισαν να πυκνώνουν εξαρχής.

Πλωτός βράχος από γρανίτη

Οι γρανίτες είναι από τους λιγότερο πυκνούς και πλευστικούς τύπους πετρωμάτων (περιλαμβάνεται στυλό για κλίμακα). Πίστωση: παρέχεται ο συγγραφέας

Οι περισσότερες από τις αρχαίες ηπείρους, συμπεριλαμβανομένου του κράτωνα Singhbhum, αποτελούνται από γρανίτες, οι οποίοι σχηματίστηκαν από την τήξη των προϋπαρχόντων πετρωμάτων στη βάση του φλοιού. Στην έρευνά μας, ανακαλύψαμε ότι οι γρανίτες του κράτωνα Singhbhum σχηματίστηκαν σε όλο και μεγαλύτερα βάθη μεταξύ περίπου 3,5 δισεκατομμυρίων και 3 δισεκατομμυρίων ετών πριν, υπονοώντας ότι ο φλοιός έγινε παχύτερος κατά τη διάρκεια αυτού του χρονικού παραθύρου.

READ  Η επιμονή φαίνεται από το διάστημα από το ExoMars Orbiter της ESA

Επειδή οι γρανίτες είναι ένας από τους λιγότερο πυκνούς τύπους πετρωμάτων, ο αρχαίος φλοιός του κράτωνα Singhbhum θα είχε γίνει σταδιακά πιο αιωρούμενος καθώς πύκνωνε. Υπολογίζουμε ότι πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, ο ηπειρωτικός φλοιός του κράτωνα Singhbhum είχε φτάσει σε πάχος περίπου 50 km, καθιστώντας τον αρκετά επιπλέοντα ώστε να αρχίσει να ανεβαίνει πάνω από το επίπεδο της θάλασσας.

Η άνοδος των ηπείρων είχε μια βαθιά επίδραση στο κλίμα, την ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς της πρώιμης Γης. Και η διάβρωση αυτών των ηπείρων θα παρείχε χημικά θρεπτικά συστατικά σε παράκτια περιβάλλοντα στα οποία άνθισε η πρώιμη φωτοσυνθετική ζωή, οδηγώντας σε έκρηξη παραγωγής οξυγόνου και, τελικά, βοηθούν στη δημιουργία του ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο στην οποία ευδοκιμούμε σήμερα.

Η διάβρωση των πρώτων ηπείρων θα συνέβαλε επίσης στη δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, προκαλώντας μια παγκόσμια ψύξη της πρωτόγονης Γης. Πράγματι, εμφανίζονται και οι πρώτες παγετώδεις αποθέσεις εμφανίζονται στα γεωλογικά αρχεία πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, λίγο μετά την ανάδυση των πρώτων ηπείρων από τους ωκεανούς.

Γραμμένο από:

  • Priyadarshi Chowdhury – Μεταδιδακτορικός συνεργάτης, Πανεπιστήμιο Monash
  • Jack Mulder – Ερευνητικός Συνεργάτης, Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ
  • Oliver Nebel – Αναπληρωτής Καθηγητής, Πανεπιστήμιο Monash
  • Peter Cawood – Καθηγητής και συνεργάτης ARC, Πανεπιστήμιο Monash

Αρχικά δημοσιεύτηκε στις Η συζήτηση.Η συζήτηση

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *