El descubrimiento de magma en los océanos ilumina el pasado extremadamente mineral de la Tierra

Hace unos 4.500 millones de años, La Tierra era probablemente un gran océano de magma. Los geólogos que estudian esta Tierra primitiva usan modelos, simulaciones experimentales e incluso muestras de la luna para averiguar cómo sería probablemente el planeta durante los primeros días de Sistema solar.

Pero encontrar evidencia física sobre el terreno que confirme estos modelos ha sido difícil. a un estudio Publicado el viernes Avance de la ciencia, Los geólogos anuncian que han encontrado una firma directa de un océano de magma primordial en los famosos depósitos de basalto antiguos de Groenlandia.

El más cercano a la Tierra – Esta historia realmente comienza la luna. La teoría predominante actual es que hace mucho tiempo, un planeta del tamaño de Marte chocó con la Tierra, dejándonos Un nuevo satélite Y la tierra se derritió por el impacto.

“La noción de que la Tierra fue en gran parte fundida, o incluso completamente fundida, en algún momento de su historia no es sorprendente”. Helen Williams, Autor principal y geoquímico de la Universidad de Cambridge, dice inverso.

“El misterio real es por qué no hay evidencia geológica de esto”.

Porque es esto importante – La razón por la que es tan difícil encontrar una firma geológica de algo de miles de millones de años en la Tierra es porque es muy tectónicamente activo.

Las rocas superficiales se vuelven a fundir y mezclar constantemente bajo tierra, y no hay muchos lugares donde las rocas superficiales, en estas escalas de tiempo, sean antiguas.

El cinturón supracrustal de Isua en Groenlandia alberga algunas de las rocas más antiguas de la Tierra.Hanika Rizzo

Una excepción a esta regla es el área llamada Cinturón supracrustal isua a Groenlandia. Aquí, los depósitos de basalto tienen más de 3.700 millones de años y han sobrevivido a gran parte de la deformación que han sufrido la mayoría de las otras rocas antiguas, por ejemplo, en cadenas montañosas. El sitio ha sido estudiado por geólogos durante décadas, pero esta es la primera vez que se analiza en busca de la firma específica que dejará un océano de magma hace mucho tiempo.

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“Estoy realmente emocionado de que podamos encontrar evidencia geológica para un proceso que hasta ahora hemos pensado que solo existe teóricamente”, dice Williams.

qué hay de nuevo – Los investigadores han encontrado firmas geoquímicas distintas en Isua que proporcionan la información de formación y marca de tiempo que necesitan para poder rastrearla hasta la vecindad del magma primordial.

El mineral más abundante en la Tierra se llama bridgmanita, que solo se forma a presiones muy altas en las profundidades del mar. Manto de la tierra. El mineral prefiere los tipos de hierro más pesados, isótopos como el hierro-57, y otros elementos que le dan su firma distintiva. Incluso cuando el puente en sí no está presente, estas firmas aún pueden estarlo. Esto es lo que encontraron los investigadores de Isua.

“… es la última pregunta sobre Cómo se formó nuestro planeta ¿Por qué es así ahora? “

Pero la otra pista importante fue el hallazgo de un isótopo de tungsteno, 182. Esto les dice que la firma de la bridgmanita debe ser muy, muy antigua. Océano de magma primordial antiguo.

Esto se debe a que este tungsteno es un producto de la desintegración del hafnio-182, un isótopo elemental común en la Tierra primitiva (y solo en la Tierra primitiva). El hafnio-182 se habría descompuesto durante los primeros 45 a 50 millones de años del sistema solar. Encontrar sus subproductos, una huella digital de tungsteno 182 en la roca de hoy, “nos dice que heredó algo increíblemente primitivo”, dice Williams.

Este es un estudio realmente divertido que vincula diferentes tipos de geoquímica que nunca antes se habían vinculado “. Steve ElardoDice el científico planetario de la Universidad de Florida que no participó en el estudio. inverso.

“Este tipo de estudios nos ayudan a comprender lo que estaba sucediendo muy temprano en la historia de la Tierra … Es la cuestión fundamental de cómo se formó nuestro planeta y por qué es lo que es ahora”, dice Ilardo.

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Viendo hacia adelante – Williams no solo está entusiasmada con el océano de magma de la Tierra, también es optimista sobre las formas en que su campo está cambiando por completo.

“Creo que mucha gente, especialmente los escolares, piensa en los geólogos como hombres viejos de barba blanca que andan con sandalias y calcetines, ese ya no es el problema”, dice. “El tema está cambiando, es realmente interdisciplinario ahora y es mucho más diverso que antes”.

“Este es el mensaje más importante de alguna manera”, dice. “Los océanos de magma son fríos, pero de alguna manera, la diversidad es mucho más importante”.

resumen: Se cree que la diferenciación de la Tierra hace 4.500 millones de años (Ga) culminó en la cristalización del magma oceánico, la separación de líquidos cristalinos y la formación de distintos reservorios del manto mineral. Sin embargo, la validación del modelo del océano de magma sigue siendo difícil debido a la escasez de trazadores geoquímicos de la mineralogía del manto inferior. Formulaciones de isótopos de hierro (δ57Fe) de antiguas rocas máficas para reconstruir la mineralogía de las regiones de origen del manto. Presentamos datos de isótopos de hierro para 3,7-Ga de ácidos Isua Supracrustal Belt (Groenlandia). δ57Las firmas de hierro de estas muestras se extienden a valores altos para equivalentes modernos e identifican fuertes correlaciones con oligoelementos no móviles para líquidos y distorsiones en isótopos de tungsteno (μ182D). Los modelos de equilibrio de fase demuestran que estas características pueden explicarse por el derretimiento del componente de acumulación de magma oceánico en el manto superior. Procesos similares pueden operar hoy, como lo indica57Hierro y μ182La heterogeneidad del basalto oceánico moderno.

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