Rotsen van de continentale kloof van Rio Grande hebben een zeldzame momentopname opgeleverd van actieve geologie diep in de aardkorst, onthullend nieuw bewijs voor hoe continenten stabiel blijven gedurende miljarden jaren, volgens een team van wetenschappers.

"We hebben de neiging om rotsen te bestuderen die miljoenen tot miljarden jaren oud zijn, maar in dit geval kunnen we laten zien wat er in de diepe korst gebeurt, bijna 19 mijl onder het aardoppervlak, in wat geologisch gezien de moderne tijd is, zei Jacob Cipar, een afgestudeerde student geowetenschappen aan Penn State. "En we hebben wat er in deze rotsen is bewaard in verband gebracht met tektonische processen die vandaag plaatsvinden en die een belangrijke stap kunnen zijn in de ontwikkeling van stabiele continenten."

Het team, geleid door wetenschappers van Penn State, bewijs gevonden dat warmte van de mantel de onderste korst bij de spleet doet smelten, waar tektonische krachten de lithosfeer uit elkaar trekken en dunner maken, of de korst en de bovenmantel die de stijve buitenste laag van de aarde vormen.

Het verwarmen van de continentale korst wordt als belangrijk beschouwd voor de ontwikkeling ervan. Maar het proces wordt vaak geassocieerd met verdikking van de korst, wanneer continentale platen botsen en bergen vormen zoals de Himalaya, zeiden de wetenschappers.

"Ons onderzoek suggereert dat deze rotsen waarvan werd gedacht dat ze verband hielden met het bouwen van bergen, mogelijk zijn gekookt door een dunner wordende lithosfeer, zoals wat er gebeurt in de moderne Rio Grande-kloof, ' zei Cipar. 'En meer in het algemeen, dunner wordende lithosfeer kan belangrijker zijn dan eerder werd aangenomen voor het stabiliseren van continenten en om te voorkomen dat ze terugzakken in de mantel."

De onderzoekers rapporteerden onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen .

De continenten van de aarde hebben een unieke siliciumrijke, drijvende korst waardoor het land boven de zeespiegel kan stijgen en het aardse leven kan herbergen, zeiden de wetenschappers. De korst bevat ook warmteproducerende elementen zoals uranium die het in de loop van de geologische tijd zouden kunnen destabiliseren.

Door de korst te verwarmen, ontstaat gesmolten gesteente dat deze elementen naar de oppervlakte draagt, wat resulteert in een koelere en sterkere onderste korst die continenten kan beschermen tegen opname in de mantel, zeiden de wetenschappers. Maar er blijven vragen over de bronnen van die warmte.

"We suggereren dat het dunner worden van de lithosfeer in feite het verwijderen van een barrière is die die warmte weghoudt van de korst, " zei Andrew Smye, assistent-professor geowetenschappen aan Penn State en adviseur van Cipar. "Het verwijderen of dunner maken van die barrière bij de Rio Grande-kloof lijkt de warmte te genereren die nodig is om dit proces van stabilisatie van continentale korst op gang te brengen. En dit is over het hoofd gezien in ons begrip van hoe continenten zo stabiel worden."

De wetenschappers tikten in rotsen die naar de oppervlakte waren gebracht 20, 000 jaar geleden door vulkanen in New Mexico. De rotsen worden als geologisch jong beschouwd en zijn belangrijk omdat ze de context van de onderste korst behouden, zeiden de wetenschappers.

"In tegenstelling tot, wat we zien in de rockplaat over de hele wereld is dat vaak wat nodig is om ze naar de oppervlakte te krijgen hun oorspronkelijke relatie met de onderste korst heeft verstoord, " zei Joshua Garber, een postdoctoraal onderzoeker bij Penn State. "Dit maakt het echt een uitdaging om oudere rotsen te gebruiken om tektoniek te begrijpen, en het maakt de Rio Grande waarschijnlijk de beste plek om dit onderzoek te doen."

De wetenschappers gebruikten analytische technieken om de ouderdom van mineralen in de rotsen te koppelen aan de druk en temperatuur waarmee ze werden geconfronteerd terwijl ze zich een weg baanden door de korst.

Overeenkomsten tussen het druk- en temperatuurpad van de onderste korst van Rio Grande en rotsen van andere locaties suggereren dat een dunner wordende lithosfeer belangrijk is voor het stabiliseren van de continenten van de aarde, zeiden de wetenschappers.

"De snapshots van gegevens die we van andere locaties hebben, komen heel mooi overeen met wat we vonden in de Rio Grande-kloof, "Zei Garber. "Dus dat vertelt ons dat dit niet alleen nu in het westen van de Verenigde Staten gebeurt. Dit toont aan dat het lef van continenten dit waarschijnlijk wereldwijd heeft ondergaan, in ieder geval de afgelopen miljard jaar."