Geoforskere bruger zirkon til at spore oprindelsen til Jordens kontinenter

Geoforskere har længe vidst, at nogle dele af kontinenterne dannede sig i Jordens dybe fortid, men den hastighed, hvormed land steg over globale hav - og de nøjagtige former, som landmasser dannede - har hidtil unddraget sig eksperter.

Men nu, ved at analysere cirka 600, 000 mineralanalyser fra en database på omkring 7, 700 forskellige stenprøver, et team ledet af Jesse Reimink, adjunkt i geovidenskab ved Penn State, tror de kommer tættere på svarene.

Forskerne siger, at Jordens landmasser langsomt begyndte at stige over havets overflade for omkring 3 milliarder år siden. Når deres fortolkning kombineres med tidligere arbejde, herunder arbejde fra andre Penn State -forskere, det tyder på, at kontinenter tog cirka 500 millioner år at stige til deres moderne højder, ifølge fund, der for nylig blev offentliggjort i Earth and Planetary Science Letters .

For at nå denne konklusion, forskere anvendte en unik statistisk analyse til krystallisationsalder fra mineralet zircon, som er pålideligt daterbar og ofte findes i sedimentære sten. Selvom disse forskere ikke daterede disse prøver, prøverne blev alle dateret ved hjælp af uran-bly-henfaldssystemet. Denne metode måler mængden af ​​bly i en prøve og beregner ud fra den veletablerede hastighed af uranforfald, krystalets alder. Når zirkonium dannes, intet bly er inkorporeret i dets struktur, så ethvert bly er fra uranforfald.

Mineralerne fundet i sedimentære stenprøver oprindeligt dannet i ældre magmas, men, gennem erosion og transport, rejste i floder og blev til sidst deponeret i havet, hvor de blev forvandlet til sedimentær sten under overfladen af ​​havbunden. Alderen af ​​zirkoner hentet fra individuelle stenprøver kan bruges til at fortælle hvilken type kontinent, de blev eroderet fra.

Zirkons alder fra østlige nordamerikanske klipper er, for eksempel, forskellig fra landmasser som Japan, som blev dannet af meget nyere vulkansk aktivitet.

"Hvis du ser på Mississippi -floden, det eroderer sten og zirkoner fra hele Nordamerika. Det samler mineralkorn, der har en massiv aldersspænding fra så ung som en million år til så gammel som et par milliarder år, "Reimink sagde." Vores analyse tyder på, at så snart sediment begyndte at dannes på jorden, blev de dannet fra sedimentære bassiner med et tilsvarende stort aldersinterval. "

Sedimenter dannes ved forvitring af ældre sten, og bære underskrift af tidligere landmasse i tidskapsler såsom zirkoner. Forskningen afdækker ikke den overordnede størrelse af urkontinenter, men det spekulerer dog på, at moderne vandskel blev dannet allerede for 2,7 milliarder år siden.

"Vores forskning matcher fint med den bevarede rockplade, "Sagde Reimink.

Dette fund er kritisk af flere årsager. Først, vide, hvornår og hvordan kontinenterne dannede forskningsforskning om kulstofcyklussen i landet, vand og atmosfære. For det andet, det giver os spor om Jordens tidlige oprindelse. Det kan vise sig nyttigt, når vi opdager mere om livet og dannelsen af ​​andre planeter. Jorden er en livsholdende planet, delvis, på grund af hvordan kontinental skorpe påvirker vores atmosfæriske og oceaniske sammensætning. At vide, hvordan og hvornår disse processer fandt sted, kunne holde spor til skabelsen af ​​liv.

"Når vi er i stand til at bestemme processer, der førte til vores eksistens, det vedrører de virkelig dybtgående spørgsmål som:Er vi unikke? Er Jorden unik i universet? Og er der andre jordarter derude, "Reimink sagde." Disse fund hjælper med at føre os ned ad stien til de svar, vi har brug for om Jorden, der giver os mulighed for at sammenligne vores planet med andre. "