Este posibil ca continentele Pământului să se fi născut sub mari lanțuri muntoase precum Anzii.
Noua cercetare care combină un misterios element de lipsă, o rocă veche de 66 de milioane de ani, îngropată de un vulcan antic, și o bază de date a întregii chimii a rocilor analizate de oamenii de știință din secolul trecut explică de ce Pământul are continentele. Publicat pe 16 ianuarie în revista Nature Communications, studiul sugerează că acolo unde se nasc munți, la fel și continentele.
„Este ca un puzzle”, a declarat liderul studiului Ming Tang, un cercetător postdoctoral în geologie la Universitatea Rice din Houston. "Există o parte lipsă în acest puzzle continental și se pare că am găsit răspunsul."
Piesa lipsă
Piesa care lipsește este un metal cu pământuri rare numit niobiu. În stratul mijlociu al Pământului, numit manta, precum și în crusta oceanică (partea din stratul exterior al planetei acoperit de mări), niobiu și un alt element de pământ rar, tantal, co-apar în mod obișnuit într-un raport consistent. Crusta continentală este ciudată, a spus Tang Live Science. Crusta care formează continentele este relativ mică în niobiu.
Cazul acelui niobiu care lipsește în scoarța continentală i-a plictisit pe geoscienți de zeci de ani. Tang a plecat la vânătoare într-o bază de date de geochimie rock, întreținută de Institutul Max Planck din Germania. El a căutat zone de subducție, unde crusta se macină în manta și în forma magmelor. Acea magmă, atunci când este răcită, are potențialul de a crea continente. Niobium nu lipsea în multe dintre aceste zone de subducție, a constatat Tang. Dar era în mod bizar absență în anumite regiuni de construire de munte, precum Anzi.
Anzii sunt o regiune masivă de construire de munte, alimentată de tectonica din apropiere a unei zone de subducție. Pe măsură ce crusta oceanică de pe coasta Americii de Sud se încolăcește sub crusta continentală, Andinii neliniștiți se ridică, iar magma urcă de la unii dintre vulcanii cu cea mai înaltă altitudine de pe Pământ, a spus Tang.
Regiuni precum Anzii - care se formează deasupra unei zone de subducție - sunt cunoscute sub numele de arcuri continentale, și sunt speciale, deoarece crusta este aproximativ de două ori mai groasă decât crusta continentală regulată, a spus Tang. Din păcate, chimia rocilor din fundul acestei cruste este un mister. La aproape 50 de mile (80 de kilometri) sub suprafață, aceste roci sunt inaccesibile.
Introduceți xenolitul
Din fericire, munții Sierra Nevada din vestul Statelor Unite au fost o regiune activă de construire a munților, la fel ca Andesul de azi. Tang, împreună cu petrologul Universității Rice, Cin-Ty Lee, și colegii lor au analizat un eșantion de rocă care s-a format acum aproximativ 66 de milioane de ani și care a fost împins la suprafață într-o erupție vulcanică în urmă cu aproximativ 25 de milioane de ani. Această stâncă, numită xenolit, s-a format inițial adânc la baza Sierra Nevada, când erau un arc continental activ - cercetătorii au găsit stânca în Arizona.
Stânca "ar putea oferi un analog foarte frumos, excelent la crusta adâncă de sub Anzi", a spus Tang.
Analiza a arătat că xenolitul arcului continental a avut niobiu suplimentar. Tang și colegii săi au găsit elementul lipsit de pământ rar al continentului: Niobiul pierdut este blocat în partea de jos a arcurilor continentale.
Niobiul este prins atât de adânc datorită condițiilor unice sub aceste secțiuni super groase ale scoarței terestre. Sub arcuri continentale, din cauza crustei groase, mantaua este sub presiune ridicată, a spus Tang. Sub presiune ridicată, un mineral de titan numit rutil cristalizează din magmă. Rutilul se întâmplă să capteze cantități mari de niobiu și nu prea mult de tantal. De asemenea, este foarte densă, astfel încât se încadrează adânc în crustă, pe măsură ce alte roci circulă spre suprafață.
Deoarece crusta continentală lipsește niobiu, aceasta trebuie să se fi format în aceste condiții cu arc continental, a spus Tang. Și asta înseamnă că locuri precum Anzii au deținut probabil sămânța tuturor continentelor de pe Pământ astăzi.
"Fiecare bucată de continent pe care ne aflăm acum a început probabil cu aceste procese de construire a munților", a spus Tang.
