Nieuw internationaal onderzoek onder leiding van de Universiteit van St. Andrews biedt een nieuwe manier om de structuur en vorming van onze oudste continenten te begrijpen.

Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Aardse en planetaire wetenschapsbrieven onthult hoe het team uit St. Andrews, Groenland, Australië, Denemarken, en Canada, gebruikte magmatische rotsen, afkomstig van diep in de aarde, om het interieur van cratons te bemonsteren als een middel om te begrijpen hoe ze zijn gevormd.

Cratons zijn de oude, stal, hart van de continenten van de aarde, en hun vorming was een voorwaarde voor de evolutie van complex leven. Het Noord-Atlantische kraton strekt zich uit van Noord-Schotland via Groenland tot Noord-Amerika, en bevat de oudste korst die op aarde bekend is - tot 3,8 miljard jaar oud. Hoe deze oude kratons werden gebouwd, is een groot wetenschappelijk debat, informeren over een van de meest fundamentele vragen in de aardwetenschappen:wanneer begon platentektoniek te werken?

Platentektoniek - de cyclus van stijve tektonische platen in constante horizontale beweging over het oppervlak van de planeet - maakt de aarde uniek binnen de rotsachtige planeten van het zonnestelsel. Platentektoniek begon ergens nadat de aarde 4,6 miljard jaar geleden was gevormd, maar wanneer precies is niet duidelijk. Sommige wetenschappers geloven dat kratonvorming plaatsvond als gevolg van platentektoniek, waarbij ze werden geassembleerd via horizontale stapeling van korst. Anderen geloven dat cratons zijn gevormd door niet-plaattectonische processen, groeien via zogenaamde "verticale tektoniek".

Het vermogen om de architectuur van cratons te begrijpen en dus hoe en wanneer ze werden gevormd, is, echter, problematisch, vanwege de moeilijkheid om stenen te bemonsteren vanuit de diepe korst en mantel, die in West-Groenland tot 250 km dik is.

Dit behandelen, het onderzoeksteam gebruikte diepgewortelde magmatische rotsen die bekend staan ​​​​als kimberlieten om de diepe delen van het Noord-Atlantische kraton te bemonsteren. Kimberlieten, die beroemd zijn om het naar de oppervlakte brengen van diamanten, afkomstig uit de bovenmantel, meer dan 100 km onder het aardoppervlak. Terwijl ze door de kraton stijgen, hun magma verzamelt onderweg stukjes korst, stukken die aan de oppervlakte verborgen zijn. Op deze manier, kimberlieten kunnen delen van het diepe continent bemonsteren die anders ontoegankelijk zijn.

De onderzoekers bemonsterden een kimberliet voor de kust van West-Groenland, in de buurt van Maniitsoq, en daaruit geëxtraheerd microscopisch kleine zirkoonkorrels, elk minder dan de breedte van een mensenhaar, afkomstig van korst diep in het kraton. Het team analyseerde deze korrels met behulp van zeer nauwkeurige laserablatie-massaspectrometrie.

Analyse onthulde de leeftijd en chemie van de zirkoonkorrels, wat suggereerde dat onder de 3,0 miljard jaar oude korst die vandaag de Maniitsoq-regio vormt, ligt veel oudere 3,8 miljard jaar oude korst. Deze oudere korst wordt tegenwoordig alleen gevonden aan de oppervlakte 150 km ten zuiden van de kimberlietplaats. Daarom, om te zijn bemonsterd door de kimberliet, delen ervan moeten zijdelings zijn getransporteerd onder de korst die nu aan de oppervlakte is, ergens na 3,0 miljard jaar geleden.

Hoofdwetenschapper Dr. Nick Gardiner van de School of Earth and Environmental Sciences, Universiteit van St. Andrews, zei:"Het monster van kimberliet biedt deze oude zirkoonkorrels die impliceren dat het Noord-Atlantische kraton werd geassembleerd door plakjes continentale korst van verschillende leeftijd horizontaal op elkaar te stapelen, waarschijnlijk in de late Archaean Eon na 3,0 miljard jaar geleden. Deze bevindingen impliceren dat sommige cratons zijn gevormd door plaattektonische processen."

De krant, "Noord-Atlantische Craton-architectuur onthuld door kimberliet-gehoste korstzirkonen, " is gepubliceerd in Aardse en planetaire wetenschapsbrieven