نظرية جديدة توضح بلورات الأرض المخفية

طور علماء الجيولوجيا نظرية جديدة عن حالة الأرض منذ مليارات السنين بعد فحص الصخور القديمة جدًا التي تشكلت في وشاح الأرض أسفل القارات حيث نشرت الأستاذة المساعدة إيما توملينسون من كلية ترينيتي في دبلن والبروفيسور بلز كامبر من جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا أبحاثهما حول هذا الموضوع في Nature Communications.

تم بناء كل من القارات السبع على الأرض اليوم حول منطقة داخلية مستقرة تسمى كراتون، ويعتقد الجيولوجيون أن استقرار كراتون منذ حوالي 2.5 – 3 مليار سنة كان حاسمًا لظهور كتل اليابسة على الأرض.

لا يُعرف سوى القليل عن كيفية تشكل الهراوات وقلوب الوشاح الداعمة لها، ولكن يمكن العثور على أدلة مهمة في الزينوليت الزبرجد، وهي عينات من الوشاح يتم إحضارها إلى سطح الأرض عن طريق ثوران البراكين.

قال الدكتور توملينسون، من كلية ترينيتي للعلوم الطبيعية: “تحتوي العديد من الصخور من الوشاح أسفل القارات القديمة على كمية مذهلة من السيليكا – أكثر بكثير مما يوجد في الأجزاء الأصغر من الوشاح. ولا يوجد حاليًا إجماع علمي حول سبب هذه.”

يأتي البحث الجديد، الذي يبحث في البيانات العالمية لغطاء البريدوتيت، بتفسير جديد لهذه الملاحظة.

استخدم البحث نموذجًا ديناميكيًا حراريًا جديدًا لحساب أن علم المعادن غير العادي قد نشأ عندما تفاعلت الصخور المنصهرة شديدة السخونة – أكثر من 1700 درجة مئوية – مع الأجزاء القديمة من الوشاح ، مما تسبب في نمو المعادن الغنية بالسيليكا.

وأضاف الدكتور توملينسون: “لأكثر من مليار سنة، من 3.8 إلى 2.5 مليار سنة، انفجرت البراكين أيضًا بحمم غير عادية للغاية ذات لزوجة منخفضة للغاية – حمم كانت رقيقة جدًا وساخنة جدًا وغالبًا ما تحتوي على مستويات متغيرة من السيليكا”. “تشير نماذجنا إلى أن الحمم غير العادية كانت في الواقع الصخور المنصهرة التي تفاعلت مع الوشاح على عمق كبير، وقد أدى هذا التفاعل إلى مستوى متغير من السيليكا.”

قال البروفيسور كامبر، جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا: “توقفت الأرض عن صنع كل من الصخور الغنية بالسيليكا في الوشاح العميق والصخور البركانية منخفضة اللزوجة عن طريق الأرض منذ حوالي 2.5 مليار سنة. هذا التوقيت هو الحد الفاصل بين الدهور الأركانية والبروتروزوية – أحد أهم فواصل في الجدول الزمني الجيولوجي للأرض “.

لا يزال سبب هذه الحدود غير معروف، لكن البحث يقدم منظورًا جديدًا.

وأضاف البروفيسور كامبر: “ربما كان هذا بسبب تغيير في كيفية تدفق الوشاح. بمجرد أن بدأ الوشاح ينقلب ببطء على طول الطريق إلى القلب (2900 كيلومتر) ، لم تعد درجات الحرارة المرتفعة جدًا في العصر الأركي. ممكن.”