As rochas mais antigas da Terra fornecem novas pistas importantes sobre a história geológica do nosso planeta

Tanto quanto a humanidade foi capaz de confirmar desde o início de sua existência, A Terra é atualmente o único planeta conhecido por hospedar vida. Graças em grande parte ao funcionamento das placas tectônicas, isso leva à circulação de elementos geoquímicos essenciais e contribui para a manutenção do termostato planetário.

O que é subducção? A força destrutiva das placas tectônicas empurrando uma placa sob a outra, conhecida como subducção, acaba sendo o sinal mais claro do grande processo de renovação das placas tectônicas.

Usando os modelos geodinâmicos numéricos usados ​​em estudos anteriores, o Os cientistas têm apoiado o argumento de que os processos de fusão e “reciclagem” de rochas ocorrem há cerca de 4,3 bilhões de anos. Como a própria Terra tem 4,5 bilhões de anos, essa afirmação protege a ideia de que as placas tectônicas existem quase desde o “primeiro dia”.

Mas novas evidências geoquímicas das rochas conhecidas mais antigas da Terra, encontradas em regiões remotas de lagos no norte do Canadá, pintam um quadro muito diferente do início da história da Terra.

o Stady Esta nova evidência, publicada na Science Advances em 30 de junho, foi apresentada por pesquisadores liderados pelo professor LI Xianhua, do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências (IGGCAS), em colaboração com colegas australianos, canadenses e chineses.

“Nossas amostras antigas não mostram sinais de material de superfície sendo substituído há 4 bilhões de anos”.O professor LI, co-autor do estudo, disse em um comunicado. “E a evidência mais antiga que encontramos da renovação da superfície do magma tem apenas 3,8 bilhões de anos”.

Por que é tão difícil identificar isótopos de silício em rochas antigas?

Para que os cientistas detectem sinais de renovação da superfície no magma, Eles usam análise isotópica de silício (Si) e oxigênio (O) em rochas graníticas. Quando a Terra estava em seu estado primordial, a água do mar estava saturada de silício e continha grandes quantidades de Si pesado, principalmente porque não havia formas de vida para consumi-la.

Portanto, se alguns dos materiais pesados ​​de Si no fundo do mar forem reciclados em câmaras de magma por subducção, isótopos pesados ​​de Si serão detectados nas amostras de rochas graníticas. No entanto, como aponta Zhang Qing, cientista do IGGCAS e principal autor do estudo, Houve alguns obstáculos na determinação da composição isotópica do silício elementar em rochas graníticas.

“Um dos desafios de aplicar esta técnica a rochas antigas é determinar a composição isotópica do Si elementar. Isso ocorre porque essas rochas foram repetidamente reprocessadas com calor e pressão ao longo da longa história da Terra”, disse Cheng.

O zircônio, o mineral mais abundante nas rochas graníticas, é adequadamente resistente ao intemperismo e às modificações subsequentes.

Portanto, a aplicação de técnicas analíticas de alta resolução para zircões pode fornecer as restrições mais confiáveis ​​sobre se a composição isotópica de Si detectada representa a assinatura primária.

A falta de assinatura de Si pesado em rochas de 4 bilhões de anos significa que as amostras mais antigas não precisaram de imersão.

Limites geográficos de amostras geológicas desses dados e sua compreensão da geodinâmica da Terra

Como as rochas mais antigas vêm de um único lugar, “(…) A ausência de subducção em uma pequena área não significa que não houve subducção de placas no planeta há 4 bilhões de anos.disse o co-autor Allen Nutman da Universidade de Wollongong (Austrália).

No entanto, após cuidadosa filtragem, os dados revelaram A Mudança aparente há 3,8 bilhões de anos nos isótopos de Si e O. Com isso em mente e com base nos dados existentes, os cientistas que conduziram esta pesquisa concluíram esta Uma possível mudança na geodinâmica da Terra, como o início da subducção das placas, ocorreu há 3,8 bilhões de anos e não há 4,3 bilhões de anos como se pensava anteriormente. Além do fato surpreendente de que as rochas terrestres mais antigas estão bem preservadas, também descobrimos (…) que elas (…) contam uma história de maturação tectônica, observa Ross Mitchell, co-autor do IGGCAS.