Un puñado de antiguos cristales de circón encontrados en Sudáfrica contienen la evidencia más antigua de subducción, un elemento clave de la tectónica de placas, según un nuevo estudio publicado en AGU Advances, la revista de la Unión Geofísica Estadounidense para la investigación científica. de la Tierra y el espacio.
Estas raras cápsulas del tiempo de la juventud de la Tierra apuntan a una transición, hace unos 3.800 millones de años, desde una superficie rocosa estable y de larga vida a los procesos activos que dan forma a nuestro planeta hoy, proporcionando una nueva pista. en un acalorado debate sobre cuándo comenzó la tectónica de placas.
La corteza terrestre y la capa superior del manto justo debajo de ella están divididas en placas rígidas que se mueven lentamente sobre las viscosas pero móviles capas inferiores de roca del manto. El calor del núcleo de la Tierra impulsa este movimiento lento pero inexorable, responsable de volcanes, terremotos y el levantamiento de cadenas montañosas.
Las estimaciones sobre cuándo se aceleró este proceso y se formó la corteza moderna oscilan entre hace más de 4 mil millones de años y hace sólo 800 millones de años. La incertidumbre surge porque el registro geológico de la juventud de la Tierra es pobre, debido al efecto de reciclaje superficial de la propia tectónica de placas. Casi nada queda del Eón Hadeano, los primeros 500 millones de años de la Tierra. La Tierra del Hadeano es una gran caja misteriosa , afirma Nadja Drabon, geóloga de la Universidad de Harvard y autora principal del estudio.
Pequeñas cápsulas del tiempo
En un emocionante paso adelante para resolver este misterio, en 2018 Drabon y sus colegas desenterraron una serie temporal de 33 cristales microscópicos de circón de un raro bloque de corteza antiguo en el cinturón de Barberton Greenstone, en Sudáfrica, que se formó en diferentes momentos durante un período crítico de 800 millones de años, desde hace 4,15 a 3,3 mil millones de años.
El circón es un mineral accesorio relativamente común en la corteza terrestre, pero los antiguos representantes del Eón Hadeano, hace entre 4 mil millones y 4,56 mil millones de años, son extremadamente raros, encontrándose sólo en 12 lugares de la Tierra y, en general, en un número menor que tres en cada lugar.
Los isótopos de hafnio y los oligoelementos conservados en circones del Cinturón de Piedra Verde cuentan una historia sobre las condiciones en la Tierra en el momento en que cristalizaron. Los circones de 3.800 millones de años o más jóvenes parecían haberse formado en rocas que experimentaban presiones y derretimientos similares a las zonas de subducción modernas, lo que sugiere que la corteza puede haber comenzado a moverse.
Cuando digo “tectónica de placas”, me refiero específicamente a una zona de arco, donde una placa pasa debajo de otra y se produce todo este vulcanismo:piense en los Andes, por ejemplo, y en el Cinturón de Fuego dijo Drabon, describiendo un ejemplo clásico de subducción. A los 3.800 millones de años se produce un cambio dramático en el que la corteza se desestabiliza, se forman nuevas rocas y vemos firmas geoquímicas cada vez más parecidas a las que vemos en la tectónica de placas moderna «.
Por el contrario, los circones más antiguos conservaron evidencia de una capa global de protocorteza. Derivado de la refundición de roca del manto que había permanecido estable durante 600 millones de años, según el estudio.
Signos de cambio global
El estudio encontró una transición similar a condiciones modernas similares a las de subducción en circones de otras partes del mundo, que data de unos 200 millones de años después de los circones sudafricanos. Vemos signos de un cambio significativo en la Tierra hace entre 3.800 y 3.600 millones de años y la evolución hacia la tectónica de placas es una clara posibilidad dijo Drabon.
Aunque no son concluyentes, los resultados sugieren que puede haber comenzado un cambio global que posiblemente comenzó y se detuvo en lugares dispersos antes de asentarse en el eficiente motor global de placas en constante movimiento que vemos hoy.
La tectónica de placas da forma a la atmósfera de la Tierra y a su superficie. La liberación de gases volcánicos y la producción de nuevas rocas de silicato, que consumen grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera, moderan las grandes oscilaciones de temperatura debidas al exceso o la falta de gases de efecto invernadero. Sin todo el reciclaje y la formación de nueva corteza, podríamos estar yendo y viniendo entre un calor hirviendo y un frío helado Dijo Dragón. Es una especie de termostato para el clima .
Hasta ahora, la tectónica de placas sólo se ha observado en la Tierra, y puede ser esencial para que un planeta sea habitable, lo que hace que los orígenes de los movimientos de placas sean de interés en la investigación sobre el desarrollo temprano de la vida.
El registro que tenemos de la Tierra más primitiva es realmente limitado, pero ver una transición similar en tantos lugares diferentes hace que sea realmente plausible que podría haber sido un cambio global en los procesos de la corteza terrestre Dijo Dragón. Algún tipo de reorganización estaba ocurriendo en la Tierra .
