A camada superficial mais antiga da Terra formando continentes, denominada crosta, tem aproximadamente 4 bilhões de anos e é composta por rochas vulcânicas com 25 a 50 km de espessura, conhecidas como basaltos. Originalmente, os cientistas pensavam que uma crosta litosférica completa cobria todo o planeta, em comparação com as placas individuais que vemos hoje, que se acreditava terem começado a formar-se apenas um bilhão de anos mais tarde. No entanto, as atitudes em relação a esta hipótese estão sendo desafiadas.
O mecanismo de formação desta crosta continental é um tanto enigmático, com os acadêmicos a sugerir agora que pode ter sido impulsionado pelas placas tectônicas, o movimento das principais placas superficiais da Terra ao longo de milhares de milhões de anos, formando as massas terrestres e as características topográficas que vemos hoje.
Uma teoria concentra-se em quando as placas convergem, muitas vezes fazendo com que uma subduza abaixo da outra, resultando em derretimento parcial para alterar a composição do magma, enquanto outra estuda mecanismos que ocorrem dentro da própria crosta (a menos de 50 km de profundidade) que são totalmente separados dos limites das placas. mas também causa fusão parcial.
Uma nova investigação publicada na Nature Geoscience relata trabalho experimental num análogo dos planaltos oceânicos, grandes elevações planas com arestas íngremes, que são representativas desta crosta basáltica inicial que se formou inicialmente no Eoarqueano (3,6–4 bilhões de anos atrás).
Alan Hastie, da Universidade de Edimburgo, e colegas submeteram basaltos primitivos de planaltos oceânicos do sudoeste do Pacífico Ontong Java Plateau a experimentos de fusão em alta pressão e temperatura.
Esta crosta continental revelada não poderia se formar em pressões <1,4 GigaPascals (GPa) ocorrendo até 50 km de profundidade, indicando, portanto, tais magmas formados durante zonas de subducção convergentes. Consequentemente, sugerem que as placas tectónicas, mesmo que apenas numa forma primitiva, existiram há 4 bilhões de anos.
Este conhecimento é poderoso porque as placas tectónicas são responsáveis pela erosão, deposição, formação de montanhas e actividade vulcânica, que desempenham vários papéis na formação da crosta continental. A equipe de pesquisa sugere que os gases liberados pelo vulcanismo, especialmente o monóxido de carbono e o metano, podem ter ajudado no início da vida na Terra por serem uma fonte de moléculas prebióticas que levaram aos primeiros organismos microbianos.
Além da Terra, a crosta continental rica em sílica aqui também foi encontrada em volumes menores em Marte e Vênus, oferecendo informações sobre o papel das placas tectônicas no sistema solar mais amplo.
Hastie e colegas investigaram a estabilidade de uma série de minerais em pressões variadas (1,2–1,4GPa, equivalente a ~40–50 km de profundidade) para determinar em que ponto eles se transformaram, com temperaturas potenciais do manto atingindo 1.500–1.650°C. Os principais minerais para o estudo foram granada (que é conhecida por ser estável em pressões >1GPa, equivalente a ~30km de profundidade) e feldspato plagioclásio (estável até ~1,8GPa, ~60km de profundidade), rutilo (estável em 0,7-1,6GPa, ~25–55 km de profundidade) e anfibólio (controla as reações de fusão por desidratação).
Os resultados experimentais descobriram que a granada e o rutilo não foram estabilizados a <1,4 GPa (~ 45-50 km de profundidade), o que foi superior ao encontrado em estudos anteriores, mas a equipe atribui ao fato de a sua crosta oceânica inicial ter um teor de magnésio mais elevado, mais em linha com a composição esperada da crosta máfica eoarqueana (rica em ferro e magnésio).
Eles também realizaram um experimento reverso no qual cultivaram cristais de granada em pressão mais alta (2GPa) antes de submetê-los à pressão mais baixa de 1,4GPa e descobriram que os cristais de granada começaram a se quebrar. Posteriormente, eles descobriram que uma pressão de ~ 1,6 GPa (> 50-55 km de profundidade) era estável para a granada, aumentando a crença anteriormente mantida de estabilidade em 1 GPa e, portanto, aumentando a profundidade de formação. Consequentemente, a subducção é o mecanismo mais adequado para explicar esta resposta.
A modelagem também sugere que os primeiros magmas foram submetidos à cristalização fracionada à medida que subiam pela crosta, por meio da qual os cristais se separaram do magma líquido, deixando o reservatório de magma restante esgotado em certos elementos usados nos cristais iniciais, de modo que a composição muda continuamente à medida que mais cristais se formam.
Com isso, a equipe de pesquisa identificou a cristalização do anfibólio como um dos principais impulsionadores do derretimento parcial, por ser um mineral hidratado que pode ter sido incorporado à crosta por tombamento e soterramento. Isto corresponde a assinaturas de rochas vulcânicas eoarqueanas conhecidas, como tonalitos e trondhjemites.
Acredita-se que o Cinturão de Pedras Verdes de Isua, na Groenlândia, e o Cráton Escravo Arqueano, no Canadá, sejam dois remanescentes de margens de placas convergentes acima de antigas zonas de subducção. Nessas áreas, magmas (rochas basálticas metamorfoseadas e afins) teriam se misturado com fluidos da crosta subdutora em fusão para produzir novos magmas ricos em sílica, o início de um ciclo de destruição continental e renascimento que moldou o mundo que vemos hoje.
Traduzido por Mateus Lynniker de Phys.Org
