La subducción obligó a la corteza oceánica más joven a descender bajo el supercontinente Pangea hace millones de años. Crédito:Universidad de Melbourne
Nuestro planeta se formó hace alrededor de 4.540 millones de años, pero quedan pocos indicios de este mundo antiguo:solo un pequeño afloramiento de rocas en el noroeste de Canadá que se remonta a 4.030 millones de años y pequeños cristales de circón mineral del oeste de Australia que tienen aproximadamente 4.300 millones de años.
La gran mayoría de la corteza delgada en la que vivimos es considerablemente más joven; esta falta de material antiguo conservado es una consecuencia de nuestro planeta dinámico.
El constante empuje de las placas tectónicas forma y destruye rocas, mientras que la acción del ciclo hidrológico:lluvia, ríos glaciares, océanos:tiende a erosionar y redistribuir sus componentes.
Durante muchas décadas, sin embargo, Los científicos han planteado la hipótesis de que hay áreas profundas en el interior de la Tierra que contienen material intacto desde que se formó el planeta.
Estos dominios de material primordial son restos del antiguo evento que vio la separación del núcleo de nuestro planeta del componente de silicato que constituye la mayor parte de la corteza y el manto de la Tierra.
Ahora, Una nueva investigación de la Universidad de Melbourne está arrojando algo de luz sobre este rompecabezas utilizando kimberlitas, una roca ígnea.
Estos magmas inusuales son la fuente principal de uno de nuestros productos más preciados:los diamantes. Son los únicos depósitos volcánicos que sabemos que provienen del manto profundo de la Tierra y brindan una visión fascinante de la formación de nuestro planeta.
A pesar de nuestros mejores esfuerzos, Las hipótesis sobre lo que se encuentra en las profundidades del interior de la Tierra han permanecido en gran parte sin probar.
Podemos crear imágenes del interior de nuestro planeta utilizando técnicas geofísicas que involucran la transmisión de ondas sísmicas, pero es una tarea mucho más difícil determinar la composición de la Tierra profunda.
Rara vez se nos presentan muestras para su análisis, y no tenemos la tecnología para perforar el manto de la Tierra para encontrar este material en su origen.
El agujero más profundo jamás perforado el pozo superprofundo de Kola en el noroeste de Rusia, alcanza poco más de 12 kilómetros de profundidad.
Aunque eso suene profundo, es apenas un tercio del camino a través de la corteza en esa región. De hecho, necesitaríamos excavar más de 500 kilómetros en el manto subyacente para tener alguna posibilidad de encontrar material primordial.
Muchas de nuestras ideas sobre la composición del interior de la Tierra en realidad provienen de meteoritos.
Pequeñas inclusiones en diamantes como este granate, son evidencia de que se formaron profundamente en el manto. Crédito:Anetta Banas / Universidad de Alberta
Creemos que se derivan de colisiones catastróficas que liberaron material de las profundidades de los primeros planetas del sistema solar que se formaron de manera similar a la Tierra.
Sin embargo, hay raros eventos eruptivos que traen a la superficie material de las profundidades de la Tierra, como las kimberlitas.
Nunca se han presenciado erupciones de kimberlita, porque la mayoría de las kimberlitas se formaron hace millones o miles de millones de años.
Pero sabemos por sus texturas y su naturaleza rica en volátiles que estas erupciones deben haber sido extremadamente violentas, viajando a través del manto de la Tierra a una velocidad extrema y tomando muestras de su entorno a medida que avanzaban.
Un pequeño porcentaje de diamantes tiene pequeñas inclusiones de otros minerales que solo son estables a grandes presiones. proporcionando una clara evidencia de que su formación ocurre a profundidades de hasta 800 kilómetros.
En nuestro estudio con los investigadores de la Universidad de Melbourne, el profesor David Phillips y los doctores Andrea Giuliani y Roland Maas, Profesor Graham Pearson de la Universidad de Alberta, y el Dr. Geoff Nowell de la Universidad de Durham, medimos la composición de las kimberlitas que entraron en erupción durante un período de 2.500 millones de años de la historia de la Tierra; recopilar datos y muestras de trece campos de kimberlita en todo el mundo, que abarca todos los continentes excepto la Antártida.
Utilizando trazadores de radioisótopos sensibles, podemos mapear la evolución de sus fuentes de manto a través del tiempo.
Nuestros resultados muestran que, antes de hace unos 200 millones de años, todas las kimberlitas que estallaron en la Tierra probablemente se obtuvieron de un solo reservorio primordial, se formó poco después de que se formara el núcleo de la Tierra.
Luego, hace unos 200 millones de años, este depósito parece haber sido interrumpido.
Esto posiblemente se debió a una vasta zona de subducción establecida a lo largo de los márgenes del supercontinente Pangea, el único continente que es anterior a los siete continentes que tenemos ahora.
Aquí, La colisión entre las placas tectónicas obligó a la corteza oceánica más joven a descender por debajo del supercontinente y regresar al manto más profundo de la Tierra. Este material puede haber resultado en la contaminación del reservorio primordial.
Estas observaciones proporcionan nuestra mejor evidencia hasta el momento de la existencia de un reservorio primordial temprano dentro del manto de la Tierra, un tema de intensa especulación durante las últimas cuatro décadas.
Y este gran evento de hace unos 200 millones de años bien puede haber representado un punto de inflexión significativo en la evolución geoquímica de la Tierra.