Een nieuw radioactiviteitsmodel van de oude rotsen van de aarde stelt de huidige modellen voor de vorming van de continentale korst van de aarde in vraag. wat suggereert dat continenten misschien veel eerder uit de zee zijn opgekomen dan eerder werd gedacht, maar werden vernietigd, weinig sporen achterlatend.

Wetenschappers van de Universiteit van Adelaide hebben twee studies gepubliceerd over een model van radioactiviteit van gesteenten gedurende miljarden jaren, waaruit bleek dat de continentale korst van de aarde dikker kan zijn geweest, veel eerder dan de huidige modellen suggereren, met continenten die mogelijk al vier miljard jaar oud zijn.

"We gebruiken dit model om de evoluerende processen van de vroege aarde tot het heden te begrijpen, en suggereren dat het voortbestaan ​​van de vroege korst afhing van de hoeveelheid radioactiviteit in de rotsen - niet van toeval, " zegt Dr. Derrick Hasterok, van de afdeling Aardwetenschappen van de Universiteit van Adelaide en het Mawson Center for Geoscience.

"Als ons model correct blijkt te zijn, het kan een herziening vereisen van vele aspecten van ons begrip van de chemische en fysische evolutie van de aarde, inclusief de groeisnelheid van de continenten en mogelijk zelfs het begin van platentektoniek."

Dr. Hasterok en zijn Ph.D. student Matthew Gard stelde 75 samen, 800 geochemische monsters van stollingsgesteenten (zoals graniet) met geschatte leeftijden van vorming uit de hele continenten. Ze schatten de radioactiviteit in deze rotsen vandaag en construeerden een model van de gemiddelde radioactiviteit van vier miljard jaar geleden tot heden.

"Alle gesteenten bevatten natuurlijke radioactiviteit die warmte produceert en de temperatuur in de korst verhoogt wanneer het vergaat - hoe meer radioactief een gesteente, hoe meer warmte het produceert, " zegt Dr. Hasterok. "Rotsen die typisch geassocieerd worden met de continentale korst hebben een hogere radioactiviteit dan oceanische rotsen. Een steen van vier miljard jaar oud zou bij zijn ontstaan ​​ongeveer vier keer zoveel radioactiviteit hebben als nu."

Maar de onderzoekers vonden een onverwacht tekort aan radioactiviteit in gesteenten ouder dan ongeveer twee miljard jaar. Toen ze corrigeerden voor een hogere warmteproductie, vanwege de hogere radioactiviteit die aanwezig zou zijn geweest, het tekort is verdwenen.

"We denken dat er meer granietachtige of continentale rotsen zouden zijn geweest, maar vanwege de hogere radioactiviteit, en dus hogere hitte, ze smolten of werden gemakkelijk vernietigd door tektonische bewegingen. Daarom komen deze continentale korsten niet voor in het geologische record.

"Onze heersende modellen suggereren dat continenten uiteindelijk uit de oceanen zijn gegroeid toen de korst dikker werd. Maar we denken dat er mogelijk een aanzienlijke hoeveelheid, hoewel zeer onstabiel, continentale korst veel eerder."

Co-auteur Professor Martin Hand, ook van de Universiteit van Adelaide, zegt dat het nieuwe model belangrijke implicaties kan hebben voor het monitoren van de effecten van het broeikaseffect.

"Wat dit nieuwe model ons in staat stelt, is helpen bij het voorspellen van de radioactiviteit van rotsen op plaatsen waar we weinig of geen monsters hebben, zoals Antartica, waar we geen toegang hebben tot monsters, wat erg belangrijk kan zijn bij het beoordelen van de stabiliteit van ijskappen en de drempel van temperatuurveranderingen die nodig zijn voor de opwarming van de aarde om het smelten van gletsjers te beïnvloeden, " zegt Maarten Hand, Hoogleraar Aardwetenschappen.

De onderzoekers zeggen dat het nieuwe radioactiviteitsmodel ook kan helpen bij het zoeken naar hete rotsen met geothermisch potentieel en kan worden gebruikt om nauwkeurigere modellen van olierijping in sedimentaire bekkens te produceren.

De onderzoeken zijn gepubliceerd in de tijdschriften Precambrium onderzoek en Litho's .