Nowe badania łączą tajemniczy pierwiastek śladowy, kamień liczący 66 mln lat oraz bazę danych wszystkich skał analizowanych przez naukowców w ubiegłym stuleciu. Dzięki nim możemy lepiej zrozumieć, dlaczego Ziemia w ogóle ma kontynenty.
Tajemniczym pierwiastkiem jest metal nazywany niobem. W środkowej warstwie Ziemi, zwanej płaszczem, a także w skorupie oceanicznej (części zewnętrznej warstwy planety pokrytej morzami), niob i inny pierwiastek, tantal, współwystępują zwykle w podobnym stosunku. Skorupa kontynentalna jest inna pod tym względem, ponieważ występuje w niej zadziwiająco mało niobu.
Zjawisko od dziesięcioleci zastanawiało geologów. Badacz Ming Tang szukał niobu w bazie danych geochemii skał prowadzonej przez Instytut Maxa Plancka w Niemczech. Przeszukał strefy subdukcji, gdzie powstaje magma. Po jej ochłodzeniu powstaje możliwość tworzenia kontynentów. Niob nie zniknął w niektórych tych stref subdukcji, ale w innych, np. w regionach górskich, takich jak Andy, był znacznie mniej powszechny.
Regiony takie jak Andy, które tworzą strefę subdukcji, są znane jako łuki kontynentalne i są wyjątkowe, ponieważ ich skorupa jest około dwukrotnie grubsza od zwykłej skorupy kontynentalnej. Niestety, skład skał na dnie tej skorupy jest tajemnicą, ze względu na ich ukrycie 80 kilometrów pod powierzchnią. Góry Sierra Nevada w zachodnich Stanach Zjednoczonych były aktywnym regionem, podobnie jak Andy. Tang wraz ze współpracownikami przeanalizował próbkę skały, która powstała około 66 milionów lat temu i została wypchnięta na powierzchnię podczas erupcji wulkanu około 25 milionów lat temu. Ta skała, zwana ksenolitem, pierwotnie ukształtowała się głęboko u podstaw góry Sierra Nevada, kiedy były one aktywnym łukiem kontynentalnym.
Analiza wykazała, że ksenolit z łuku kontynentalnego posiadał ponadprzeciętną ilość niobu. Został on uwięziony tak głęboko z powodu wyjątkowych warunków panujących pod tymi grubymi warstwami skorupy ziemskiej. Pod łukami kontynentalnymi, ze względu na grubą skorupę, płaszcz jest pod wysokim ciśnieniem. W takich okolicznościach minerał o nazwie rutyl krystalizuje się z magmy. Rutyl może chwytać duże ilości niobu oraz niewielkie tantalu. Jest również bardzo gęsty, więc zostaje głęboko w skorupie, gdy inne kamienie zmierzają w kierunku powierzchni.
Ponieważ skorupa kontynentalna nie ma niobu, musiała uformować się pod łukiem kontynentalnym. A to oznacza, że obszary takie jak Andy prawdopodobnie stanowiły miejsca narodzin wszystkich kontynentów na Ziemi.
[Źródło: livescience.com]
Czytaj też: Rdzeń Ziemi jest znacznie młodszy od samej planety
