Πότε ξεκίνησε η τεκτονική των πλακών;
Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι οι τεκτονικές πλακών, με τη μια ή την άλλη μορφή, ξεκίνησαν πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά ορισμένοι πιστεύουν ότι ήταν περισσότερο από 1 δισεκατομμύριο χρόνια πριν — ή λιγότερο.
Η επιφάνεια της γης καλύπτεται με άκαμπτες πλάκες που κινούνται, συγκρούονται μεταξύ τους και βυθίζονται στο εσωτερικό του πλανήτη. Πότε όμως ξεκίνησε αυτή η διαδικασία;
Είναι ένα από τα πολλά μοναδικά πράγματα για τη Γη: Σε αντίθεση με κάθε άλλο γνωστό πλανήτη στο σύμπαν, η επιφάνεια της Γης αποτελείται από άκαμπτες πλάκες που μετατοπίζονται, συγκρούονται μεταξύ τους και βυθίζονται στο εσωτερικό του πλανήτη.
Πότε όμως η επιφάνεια της Γης διασπάστηκε σε τεκτονικές πλάκες; Και πότε άρχισαν να κινούνται αυτές οι πλάκες; Είναι ένα σημαντικό ερώτημα γιατί η τεκτονική των πλακών φαίνεται να τροφοδοτεί την εξέλιξη και την πολυπλοκότητα της ζωής.
Παραδόξως, οι γεωλόγοι δεν έχουν μια καλή απάντηση για το πότε εμφανίστηκαν οι τεκτονικές πλακών και οι εκτιμήσεις κυμαίνονται από 700 εκατομμύρια χρόνια πριν έως πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν η Γη ήταν ακόμη στα σπάργανα.
Η παλαιότερη σαφής απόδειξη της σύγχρονης τεκτονικής πλακών χρονολογείται από το Νεοπρωτοζωικό (1 δισεκατομμύριο έως 541 εκατομμύρια χρόνια πριν), δήλωσε ο Robert Stern , γεωεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ντάλας. Τότε είναι που το γεωλογικό αρχείο αποκαλύπτει άφθονους οφιόλιθους - κομμάτια ωκεάνιου φλοιού που ωθούνται σε ηπείρους - και μπλε σχιστόλιθους, που είναι μεταμορφωμένοι βράχοι που σχηματίζονται σε ζώνες καταβύθισης ή περιοχές όπου οι πλάκες συγκρούονται και βυθίζονται στο εσωτερικό του πλανήτη. Η καταβύθιση είναι ένα χαρακτηριστικό της τεκτονικής πλακών, επομένως αυτοί οι ευρέως διαδεδομένοι βράχοι δείχνουν με βεβαιότητα ότι οι πλάκες προσέκρουαν και γλιστρούσαν η μία κάτω από την άλλη.
Αλλά πολλοί γεωλόγοι πιστεύουν ότι η άποψη του Stern είναι πολύ συντηρητική.
Οι επικριτές συμφωνούν ότι πετρώματα ενδεικτικά της τεκτονικής πλακών διαδόθηκαν για πρώτη φορά πριν από 700 εκατομμύρια έως 900 εκατομμύρια χρόνια. Αλλά αυτοί οι βράχοι θα μπορούσαν να υπήρχαν νωρίτερα και να έχουν εξαφανιστεί από τον χρόνο, προτείνουν.
Για παράδειγμα, η ινδική υποήπειρος συγκρούστηκε με τη νότια Ασία μόλις πριν από 55 εκατομμύρια χρόνια και πολλοί από αυτούς τους βράχους έχουν ήδη διαβρωθεί, είπε ο Mark Harrison , ομότιμος καθηγητής γεωεπιστήμονας στο UCLA. «Η σύγκρουση Θιβέτ-Ινδίας δεν έχει τελειώσει ακόμα», είπε ο Χάρισον.Εάν τα στοιχεία της τεκτονικής εξαφανίζονται ακόμη και όταν συμβαίνει μια σύγκρουση πλάκας με πλάκα, ποια ελπίδα υπάρχει να βρεθούν αυτά τα ίδια πετρώματα από το πολύ πιο μακρινό παρελθόν;
Ο Stern υποστηρίζει ότι υπάρχουν στοιχεία για ένα μικρό επεισόδιο καταβύθισης πριν από 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια που δεν χρειάστηκε , ενισχύοντας την άποψή του ότι αν υπήρχαν τεκτονικές πλακών με συνέπεια πριν από περίπου 800 εκατομμύρια χρόνια πριν, θα ήταν πιο ξεκάθαρο στο αρχείο βράχου. (Άλλοι επιστήμονες βλέπουν αυτό το χτύπημα ως απόδειξη ότι η τεκτονική πλακών είχε ξεκινήσει καλά μέχρι τότε.)
Πολλοί ερευνητές έθεσαν τη μετάβαση στην τεκτονική πλακών πολύ νωρίτερα. Υπάρχουν πολυάριθμα σημάδια κάποιου είδους γεωλογικής μετατόπισης κατά τη διάρκεια του Αρχαίου Αιώνα (4 δισεκατομμύρια έως 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν), με εκτιμήσεις για το πότε ακριβώς κυμαίνονται από 2,5 δισεκατομμύρια έως 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Για παράδειγμα, τουλάχιστον ένας οφιόλιθος που διατηρείται σήμερα χρονολογείται πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια .
Μια άλλη γραμμή απόδειξης είναι η χημεία του φλοιού. Εάν ο φλοιός είναι ολοκαίνουργιο ηφαιστειακό πέτρωμα, η χημεία του θα μοιάζει πολύ με τον μανδύα από όπου προήλθε. Εάν ξαναλιώσει και ανακυκλωθεί από τεκτονικές πλάκες, αυτή η χημεία αλλάζει. Μια σημαντική μελέτη του 2012 διαπίστωσε ότι περισσότερος φλοιός άρχισε να ανακυκλώνεται πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό θα μπορούσε να σηματοδοτήσει τη στροφή προς την καταστροφή και την επανεπεξεργασία του φλοιού με βύθιση, δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Chris Hawkesworth , ομότιμος καθηγητής γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο του St. Andrews στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Έρευνα για τα ζιργκόν [ζιρκόνια] - ορυκτά που επιβιώνουν ακόμη και όταν οι βράχοι γύρω τους λιώνουν και αναμορφώνονται - υποδηλώνει ότι ο φλοιός της Γης μετατοπίστηκε νωρίτερα, περίπου 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν . «Αρχίζουμε να βλέπουμε δομές ζιρκονίου που αρχίζουν να μοιάζουν όλο και περισσότερο με αυτό που βλέπουμε στις ζώνες καταβύθισης σήμερα», δήλωσε η συγγραφέας της μελέτης Nadja Drabon , επιστήμονας της Γης και των πλανητικών στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Η κρούστα έγινε επίσης βραχύτερη εκείνη την εποχή, υποδηλώνοντας και πάλι τη διαδικασία ανακύκλωσης της βύθισης.
Αλλά αντανακλά αυτή η μετάβαση αληθινή τεκτονική πλακών; Έρευνα ζιρκονίου που δημοσιεύθηκε το 2023 , η οποία διερεύνησε τις συνθήκες του μαγνητικού πεδίου στη Γη όταν σχηματίστηκαν τα ορυκτά, υποδηλώνει ότι αυτοί οι κόκκοι παρέμειναν λίγο πολύ εκεί που δημιουργήθηκαν μέχρι πριν από 3,4 δισεκατομμύρια χρόνια, υπονοώντας ότι οι χερσαίες μάζες δεν κινούνταν μέχρι εκείνο το σημείο.
Είναι πιθανό ότι διαφορετικές πτυχές της τεκτονικής πλακών εμφανίστηκαν σε διαφορετικούς χρόνους, σημείωσε η Ντράμπον. Ίσως η καταβύθιση ξεκίνησε πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά χρειάστηκε χρόνος για να αρχίσουν οι ήπειροι να παρασύρονται σε όλο τον κόσμο.
Μια νεότερη και πιο αμφιλεγόμενη ιδέα υποδηλώνει ότι η Γη ανέπτυξε τεκτονικές πλακών στον Καταρχαιοζωικό μεγααιώνα ή του Αδη (4,5 δισεκατομμύρια έως 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν). Αυτή η ιδέα πηγάζει από αυξανόμενες ενδείξεις ότι η νεογέννητη Γη ήταν ένα εκπληκτικά μοντέρνο μέρος με ωκεανούς και ηπείρους - ένα συμπέρασμα που προέκυψε από την έρευνα ζιρκονίου και τη χημεία των παλαιότερων σωζόμενων πετρωμάτων της Γης . Μερικές μελέτες των παλαιότερων ζιρκονίων της Γης, που χρονολογούνται σε αυτή τη μυστηριώδη περίοδο της γεωλογικής ιστορίας, διαπίστωσαν ότι μοιάζουν εντυπωσιακά με ζιρκόνια που σχηματίζονται σε ηφαιστειακά τόξα πάνω από ζώνες καταβύθισης σήμερα. Και η θεωρητική μοντελοποίηση δείχνει ότι είναι δυνατή η ύπαρξη τεκτονικών πλακών σε συνθήκες του Άδη , δήλωσε ο Jun Korenaga, καθηγητής Γης και πλανητικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο Yale.
Κάθε αποδεικτικό στοιχείο για καθεμία από αυτές τις ιστορίες προέλευσης συνοδεύεται από αδυναμίες. Για παράδειγμα, η συντριπτική πλειονότητα των πολύ παλαιών ζιργκόν προέρχεται από μια τοποθεσία, το Jack Hills στην Αυστραλία, και μπορεί να μην αντιπροσωπεύει αυτό που συνέβαινε στον υπόλοιπο πλανήτη. Οι παλαιότεροι βράχοι μπορεί επίσης να είναι περίεργοι - ίσως εξακολουθούν να κρέμονται σήμερα επειδή δεν ήταν όπως όλοι οι άλλοι βράχοι στην αρχαία Γη. Και δεν θέλετε να μπείτε στη μέση των μοντελιστών ηλεκτρονικών υπολογιστών όταν διαφωνούν για τις υποθέσεις της κατάστασης του μανδύα πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Είναι συγκλονιστικό να συνειδητοποιείς ότι δεν υπάρχει συναίνεση για το πότε ξεκίνησε [η τεκτονική των πλακών]», είπε ο Jesse Reimink , γεωεπιστήμονας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα livescience, Βικιπαίδεια
περισσότερα,
https://people.earth.yale.edu/sites/default/files/korenaga21a.pdf
https://www.livescience.com/planet-earth/geology/when-did-plate-tectonics-begin
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06024-5
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22422979/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987123000208?via%3Dihub
https://www.earthmagazine.org/article/when-and-how-did-plate-tectonics-begin-earth/
Αναρτήσεις
