Geonaučnici su otkrili kariku koja nedostaje u zagonetnoj priči o tome kako su se kontinenti razvijali – revidiranoj priči o poreklu koja ne zahteva početak tektonike ploča ili bilo koji spoljni faktor da bi se objasnilo njihovo formiranje. Umesto toga, nalazi objavljeni prošle nedelje u Nature Communications oslanjaju se isključivo na unutrašnje geološke sile koje su se javile unutar okeanskih visoravni koje su se formirale tokom prvih nekoliko stotina miliona godina istorije Zemlje.
Glavna prepreka u razumevanju kako su se kontinenti formirali tokom arhejskog eona (pre 4 do 2,5 milijardi godina) je identifikovanje građevinskih blokova rane Zemljine kore. Veći deo „nove“ arhejske kore formirane tokom ovog perioda sastojao se od veoma jasnog povezivanja tri tipa granitoidnih stena — tonalit, trondhjemit i granodiorit (TTG).
Razumevanje šta je ušlo u stvaranje TTG-a i magme od kojih su se formirale bilo je teško, jer se toliko geoloških procesa dogodilo između njihovog početnog topljenja i krajnje kristalizacije. Raniji istraživači su se fokusirali na sastav elemenata u tragovima ovih stena, nadajući se da će pronaći tragove o TTG magmi i njihovom izvoru.
„Pratili smo specifičan skup elemenata u tragovima koji nisu pod uticajem izmena i netaknuto očuvani potpisi originalne magme koja je napravila novu TTG koru“, rekao je dr Matthijs Smit, vanredni profesor i kanadski katedri za istraživanje na Univerzitetu Britanske Kolumbije ( UBC) Odeljenje za nauke o Zemlji, okeanu i atmosferi. „Ovi elementi su nam omogućili da pogledamo unazad kroz hemijske promene kroz koje prolaze TTG magme i pratimo kompozicije taline do njihovog početnog stanja i izvora – najverovatnije neka vrsta gabra.“
„Zabavno, mnogi ljudi imaju razne vrste ove vrste kamena kao kuhinjsku ploču“, kaže dr Smit. „Na neki način, mnogi ljudi svoju večeru pripremaju na vrsti stene koja je bila odgovorna za stvaranje naših modernih kontinenata.
Arhejska TTG kora je i danas deo kontinenata. Na primer, u Severnoj Americi oni čine veći deo unutrašnjosti Kanade između planinskog pojasa Kordiljera na zapadu i planinskog pojasa Grenvil i Apalači na istoku. Većinu Ontarija, Kvebeka, Manitobe, Saskačevana, severozapadnih teritorija i Nunavuta čine fragmenti arhejske kore kojima dominiraju TTG i njihovi nešto mlađi i razvijeniji granitni pandani.
„Sve ove stene – a posebno njihova kombinacija – mogu se objasniti modelom koji predstavljamo“, rekao je dr Smit. „Naš je jednostavan model u kojem su TTG, kao i mlađe stene sa kojima se TTG obično povezuju, rezultat sporog sahranjivanja, zgušnjavanja i topljenja prekursorske kore koja je verovatno podsećala na okeanske visoravni. Kontinentalnoj kori je bilo suđeno da se razvije jeste, jer se dalje zakopavao i stene u njegovom podnožju nisu imale izbora osim da se istope. Čineći to, napravili su TTG-ove koji su se pokazali kao pobednički recept za opstanak i rast kontinenta.“
Otkriće istraživača UBC-a o samostalnom mehanizmu „unutar kore“ za pravljenje TTG-a odbacuje dugogodišnju teoriju da se arhejski TTG-ovi formiraju u prvim subdukcionim zonama Zemlje i označavaju početak tektonike ploča.
„Uvek je postojalo pitanje „kokoške i jajeta“ šta je prvo bilo – početak tektonike ploča ili TTG magmatizma da bi se stvorila nova kontinentalna kora“, kaže dr Smit. „Pokazujemo da ove stvari zapravo možda nisu direktno povezane. Prepoznavanje vrste izvorne stene čini ovaj skok mogućim i takođe uklanja potrebu da drugi mehanizmi, poput udara meteorita, objasne rast prvih pravih kontinenata. “
Studija dr Smita i njegovog tima baziranog na UBC-u koristili su podatke iz svih TTG uzoraka ikada analiziranih — uzorke arhejskih kratonskih fragmenata izloženih širom sveta koje su istraživači pomno ispitivali u poslednjih 30 godina. Ovo je omogućilo dr Smitu i njegovom timu da filtriraju lokalne anomalije i analitička pitanja, i da dođu do stvarnih trendova u sastavu koje stene hvataju. Studija je koristila ogromnu količinu podataka, sada dostupnih u geohemijskom repozitorijumu geohemijskih podataka okeana i kontinenata otvorenog koda čiji je domaćin Georg-August-Universitat, Getingen.
