Datasæt kan løse spørgsmål om konfigurationen af ​​superkontinentet Rodinia

Et nyt papir for nylig udgivet i Geologi af forskere Jacob Mulder, Karl Karlstrøm, og andre australske kolleger giver et nyt datasæt, der kan løse den mere end tre årtier lange debat om, hvilke kontinenter der støder op til det sydvestlige USA inden for det 1 milliard år gamle superkontinent Rodinia.

Finansieret af et australsk stipendium, Mulder, fra Jordens Skole, Atmosfære og miljø ved Monash University (Australien), tilbragte et år af sin ph.d. studerede ved University of New Mexico og ledsagede Karlstrom, en professor i UNM's Institut for Jord- og Planetariske Videnskaber, i en Grand Canyon -researchtur. Deres forskning, "Rodinian djævel i forklædning:Korrelation af 1,25–1,10 Ga -lag mellem Tasmanien og Grand Canyon, "havde til formål at teste modeller for geologiske forbindelser mellem klipperne i det sydvestlige USA og Australien.

"Superkontinenthypotesen er, at alle jordens kontinenter kommer omkring hvert 700 millioner år til superkontinenter, rift derefter fra hinanden til separate kontinenter for kun at blive omkonfigureret til senere superkontinenter, "sagde Karlstrøm." Lige nu, Atlanterhavet breder sig, og kontinenterne spredes, mens 300 millioner år siden alle kontinenterne var sammen på superkontinentet Pangea, som er veldokumenteret ved matchet mellem Sydamerika og afrikanske kyststrækninger, og havbundens magnetiske striber i Atlanterhavet, der registrerer åbningen af ​​Atlanterhavet og Pangeas opbrud. "

Rodinia, en russisk betegnelse for "fædreland, "var det næste ældre superkontinent; det kom sammen for omkring 1 milliard år siden og blev revet fra hinanden for omkring 750 millioner år siden. Dens eksistens er godt enige om, men dens konfiguration har været kontroversiel i mere end to årtier. Forskerne bemærkede, at Tasmanian Rocky Cape Group og Grand Canyon's Unkar Group har uhyggelig seng-for-seng-lighed.

"Vi startede dette arbejde med at se på mesoproterozoiske (~ 1 milliard år gamle) sedimentære klipper i Tasmanien, en lille ø ud for det sydøstlige Australien, "sagde Mulder." Disse klipper havde undret os i lang tid, fordi de ikke lignede meget de nærliggende mesoproterozoiske klipper i Australien. Vi ville vide, hvor de gamle sedimentære klipper i Tasmanien stammer fra, så vi analyserede sandstore korn af mineralet zircon, som udgør en lille andel af de sedimentære sten. "

Ved at slibe sandstenene op fra hvert sted, forskerne fandt og daterede hundredvis af sandkorn af zirkon i hver række for at sammenligne deres "fingeraftryk". Alderne og hafnium -sammensætningerne af zirkoner fra begge steder matcher meget godt, og forfatterne foreslår, at de to områder lå ved siden af ​​hinanden fra 1,25 til 1,1 milliarder år siden.

For at passe dette ind i Rodinia -superkontinentdebatten, de antager, at disse sedimenter begge blev eroderet fra en kontinentkollision kaldet Grenville -bjergene, der lignede den moderne Himalaya -kollision. Tasmanien og Grand Canyon var begge "ude foran, "i et forlandskumme, og floder bar sandkorn fra høje bjerge, der fandtes i det, der nu er Texas -området. Fragmenter af disse bjerge kan også spores til den kolliderende Kalahari -blok, nu i Afrika.

"Den nye sammenhæng var ikke nok i sig selv, "sagde Karlstrom." I betragtning af den lange kontrovers om Rodinias konfiguration, vi syntetiserede også alle paleomagnetiske data for USA, Australien, Kalahari, og Østantarktis for at se, om det rodinske puslespil kunne løses på denne måde. Vi fandt ud af, at forbindelsen mellem Tasmanien og Grand Canyon kunne forene tidligere (konkurrerende) modeller for Rodinia. "

"Klipperne i Grand Canyon ligner ikke kun dem i Tasmanien og er på samme alder, the detrital zircons in the Grand Canyon sedimentary rocks (and related rocks in central Arizona and Texas) also share the same geochemical fingerprint as the zircons in the Tasmanian Mesoproterozoic sequences, " said Mulder. "Together, these different lines of evidence support the interpretation that the sedimentary rocks in Tasmania were once a part of the same Mesoproterozoic basin system that is now exposed in Grand Canyon. Derfor, we concluded that although now on the opposite side of the planet, Tasmania must been attached to the western United States in the Mesoproterozoic."

The scientists propose a new evolving plate configuration that was similar to the AUSMEX model (Australia and Mexico as neighbors) about 1.1 billion years ago, to the AUSWUS model (Australia and Western U.S. as neighbors) about 1.0 billion years ago, and to the SWEAT model (SW U.S. and East Antarctica as neighbors) about 0.9 billion years ago.

"The study is important for understanding the paleogeopgrahy of Rodinia because we were able to show that the crustal block that makes up Tasmania, together with a series of small, similarly enigmatic blocks now exposed in Antarctica and submerged beneath the ocean south of Tasmania, provide key geological links between the larger continents of Australia, Antarctica, and the U.S, which together make up a significant part of Rodinia, " said Mulder.

"Thus, the new paper shows Tasmania to be a key puzzle piece within Rodinia, " said Karlstrom. "In science, the devil is always in the details, and this new "Tasmanian devil" seems to have unlocked secrets of the Rodinian supercontinent that have remained mysterious for decades. The paper also re-emphasizes the power of international collaborations in resolving geologic debates."