Πως σχηματίστηκαν οι παλαιότεροι ήπειροι;

Γερμανοί γεωλόγοι από τα πανεπιστήμια της Βόννης και της Κολωνίας παρουσίασαν πρόσφατα μια νέα θεωρία σχετικά με τη πρώιμη φάση του σχηματισμού των παλαιότερων  ηπείρων .

Η δομή της Γης μπορεί να συγκριθεί με το πορτοκάλι: ο φλοιός της είναι η φλούδα που υποστηρίζεται από τον βαρύ μανδύα της. Η φλούδα αποτελείται από μια ηπειρωτική κρούστα πάχους 30 - 40 χιλιόμετρα. Είναι πολύ πιο ελαφριά από την λεπτότερη ωκεάνια κρούστα και προεξέχει από τον μανδύα της Γης λόγω της χαμηλότερης πυκνότητας, όπως ένα παγόβουνο  στη θάλασσα. "Σύμφωνα με την τρέχουσα θεωρία, η πρώτη ηπειρωτική κρούστα σχηματίστηκε όταν συγκρούστηκαν οι τεκτονικές πλάκες, βυθίζοντας ωκεάνια κρούστα στον μανδύα της Γης, όπου εν μέρει έλιωσε σε βάθος περίπου 100 χιλιόμετρα. Στη συνέχεια, το υλικό από την λιωμένη πλάκα ανέβηκε στην επιφάνεια της Γης και σχημάτισε τους πρώτους ηπείρους,"λέει ο καθηγητής Dr. Thorsten Nagel από το Ινστιτούτο Γεωεπιστημών  Στάινμαν στο Πανεπιστήμιο της Βόννης, και κύριος συντάκτης της μελέτης.

Η θεωρία στηρίζεται στα παλαιότερα γνωστά ηπειρωτικά πετρώματα - περίπου 3.8 δισεκατομμύρια χρονών - που βρίσκονται στη δυτική Γροιλανδία.

Η σύνθεση της ηπειρωτικής κρούστας αντιστοιχεί σε μια ημι-ρευστη έκδοση της ωκεάνιας κρούστας που έλιωσε σε ποσοστό 10 έως 30 % από εκείνο της αρχικής κατάσταση της .

Δυστυχώς, οι συγκεντρώσεις των κύριων χημικών συστατικών στα πετρώματα δεν παρέχουν πολλές πληροφορίες σχετικά με το ποιο βάθος εμφανίστηκε η τήξη.

 «Για να βρούμε αυτό, πρέπει να γνωρίζουμε τα ορυκτά από  το υπόλοιπο 70 – 90% της ωκεάνιας κρούστας και από τι αποτελούνται,» εξηγεί ο καθηγητής Δρ Carsten Münker από το Ινστιτούτο του Γεωλογίας και Ορυκτολογίας στο Πανεπιστήμιο της Κολωνίας.

Ερευνητές από τη Βόννη και Κολωνία τώρα έχουν αναλύσει πετρώματα της Γροιλανδίας για να βρουν εκείνα τα στοιχεία που παρουσιάζουν διάφορες υψηλές συγκεντρώσεις και είναι γνωστά ως ιχνοστοιχεία. "Τα ιχνοστοιχεία παρέχουν στους γεωλόγους ένα παράθυρο στην προέλευση της ηπειρωτικής κρούστας," λέει  ο Prof. Münker. "Με τη βοήθειά τους, εντοπίζουμε ορυκτά από τον υπόλοιπο βράχο που αποτέθηκε στα βάθη από το λιωμένο υλικό"

Προτού το μάγμα διαχωριστεί  από κάποιο στρώμα βράχου το ημί-ρευστο υλικό και τα εναπομείναντα στερεά μεταλλεύματα ανταλλάσσουν ιχνοστοιχεία. Τα διαφορετικά μεταλλεύματα έχουν χαρακτηριστικούς τρόπους όταν τήκονται τα ιχνοστοιχεία. Με άλλα λόγια, η συγκέντρωση των ιχνοστοιχείων στο λειωμένο βράχο παρέχει ένα δακτυλικό αποτύπωμα του υπόλοιπου στρώματος βράχου, εξηγεί Δρ Elis Hoffmann από τη Βόννη, μέλος της μελετητικής ομάδας. Η συγκέντρωση των ιχνοστοιχείων στον παλαιότερο ηπειρωτικό βράχο επιτρέπει στους γεωεπιστήμονες να ανοικοδομήσουν το πιθανό στρώμα βράχου βασισμένο στα μεταλλεύματά τους και να καθορίσει έτσι σε ποιο βάθος η ηπειρωτική κρούστα δημιουργήθηκε.

Χρησιμοποιώντας τους υπολογιστές, οι επιστήμονες προσομοιώνουν  τη σύνθεση του γεωλογικού υποβάθρου που προέκυψε από την τήξη της εν μέρει ωκεάνιας κρούστας σε διάφορα βάθη και θερμοκρασίες. Στη συνέχεια η σύγκριση των δεδομένων της προσομοίωσης  με την πραγματική συγκέντρωση ιχνοστοιχείων των παλαιότερων ηπειρωτικών πετρωμάτων,  ξάφνιασε τους επιστήμονες."Τα αποτελέσματα μας έδωσαν μια εικόνα έκπληξη," λέει ο Dr. Nagel. "Η ωκεάνια κρούστα δεν είχε κατεβεί σε βάθος 100 χιλιόμετρα για να δημιουργήσει το λιωμένο βράχο που σχημάτισε τις πέτρες των πρώτων ηπείρων.

" Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, σε βάθος 30 με 40 χιλιόμετρα είναι πολύ πιο πιθανό. Σίγουρα θα μπορούσε να είχε την δύναμη να το κάνει, τον Αρχαιοζωικό αιώνα . Τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η βαθμιαία ψύξη της Γης ήταν ακόμη σημαντικά θερμότερη από ότι σήμερα, την ίδια στιγμή που άλλες γεωλογικές διεργασίες παρουσιάζονταν, όπως η ηφαιστειότητα, η ορογένεση και η εισροή του νερού. "Πιστεύουμε ότι είναι απίθανο το περιεχόμενο να σχηματίστηκε σε ζώνες καταβύθισης πλακών. Εάν οι τεκτονικές πλάκες της αρχέγονης Γης είχαν ή όχι τέτοιες ζώνες καταβύθισης είναι ακόμα ένα θέμα συζήτησης", λέει ο γεωλόγος της Βόννης.

Γεωδίφης με πληροφορίες από την ιστοσελίδα physorg.com