Las rocas en la superficie de la Tierra moderna se dividen ampliamente en dos tipos:félsicas y máficas. Las rocas félsicas son generalmente de densidad relativamente baja (para una roca) y de color claro porque están hechas de minerales blanquecinos ricos en silicio y aluminio. Half Dome en California está hecho de granito que es una roca félsica. Rocas máficas, a diferencia de, son de densidad relativamente alta y de color oscuro porque contienen minerales ricos en hierro y magnesio; Calzada de los Gigantes en Irlanda del Norte está hecha de basalto, que es una roca máfica.

La diferencia de densidad entre las rocas félsicas y máficas significa que las rocas félsicas son más flotantes, y, por lo tanto, se sientan en elevaciones más altas sobre el manto de la Tierra (la capa dentro de la Tierra entre la corteza y el núcleo). Por esta razón, Las rocas félsicas forman los continentes de la Tierra, mientras que la corteza de menor elevación debajo de los océanos es máfica.

Los mecanismos que separaron las rocas en la superficie de la Tierra en estos dos grupos también pueden haber creado el entorno necesario para que la vida floreciera hace 4,3 mil millones de años. muy temprano en la historia de la Tierra.

La separación en estos dos tipos de rocas es el resultado de la tectónica de placas:donde las placas tectónicas se separan y se separan, las rocas de abajo se despresurizan, derretir y llenar el espacio entre ellos, como la Cordillera del Atlántico Medio). La roca que llena el espacio entre las placas es máfica.

Cuando una placa se desliza debajo de otra, los fluidos liberados de la placa inferior provocan la fusión del manto. Estos fundidos tienen que atravesar la placa superior para llegar a la superficie. De camino a la superficie se someten a una serie de procesos llamados cristalización fraccionada, que puede transformar las fusiones máficas en fusiones félsicas.

Estableciendo cronogramas

Cuándo ocurrió esta separación es un tema de gran debate en las ciencias de la Tierra porque puede permitirnos determinar cuándo la Tierra se volvió habitable para la vida. Muchos científicos de la Tierra creen que la meteorización de la corteza continental puede haber proporcionado los nutrientes necesarios para que la vida prospere; identificar cuándo se formaron los primeros continentes indica cuándo pudo haber ocurrido esto.

Los científicos de la tierra también debaten si los procesos de tectónica de placas en el pasado eran los mismos que los que ocurren hoy, y si incluso fueron necesarios para formar la corteza continental en el pasado. La primera corteza continental puede haberse formado a través de la interacción de la corteza oceánica y las plumas del manto de calor provenientes del núcleo de la Tierra. Otra teoría sugiere que la corteza continental se formó a través del bombardeo de meteoritos.

El mecanismo exacto es importante para comprender la historia y la evolución de la Tierra, y puede ayudar a comprender los procesos que podrían estar ocurriendo en otros planetas.

Revisando los registros

Nuestro estudio reciente analizó el material geológico más antiguo de la Tierra. Los resultados sugieren que la Tierra ya se estaba separando en estos dos tipos de rocas hace 4,3 mil millones de años, efectivamente desde el comienzo del registro geológico de la Tierra. Nuestros datos también brindaron información intrigante sobre los procesos tectónicos que pueden haber estado ocurriendo en ese momento.

El origen de la corteza continental se debate en parte porque cuanto más retrocede en el tiempo, cuantas menos rocas hay para estudiar. Se encontró que las muestras del Complejo Acasta Gneiss en el norte de Canadá tenían aproximadamente cuatro mil millones de años, las rocas más antiguas conocidas en la Tierra. Estas rocas de Acasta Gneis son félsicas y están compuestas de tonalita-trondhjemita-granodiorita.

Hay muy pocas muestras más antiguas de la Tierra, el más famoso de los cuales son los circones de Jack Hills. Estos tienen hasta 4,3 mil millones de años, 300 millones de años más viejo que el Acasta Gneiss. Son pequeños granos de circón mineral que se han erosionado de su roca madre (la roca en la que cristalizaron inicialmente).

Estos circones se encuentran en sedimentos mucho más jóvenes en Australia, lo que significa que es difícil determinar de qué tipo de rocas provienen originalmente estos minerales, dejando abierta la cuestión de si hubo corteza continental durante el período más temprano de la historia de la Tierra.

Conexiones continentales

En nuestro estudio reciente, comparamos todos los aspectos de la química de los cristales de circonio de las rocas Acasta con los circones de Jack Hills para ver si podrían haberse formado en un entorno similar.

Descubrimos que los dos conjuntos de granos de circón son químicamente idénticos, lo que sugiere que se formaron a partir de los mismos tipos de rocas y probablemente en los mismos tipos de entornos tectónicos. Esto significa que la Tierra puede haber comenzado a crear una corteza de tipo continental muy poco después de su formación.

La composición química de ambos conjuntos de cristales de circón también sugiere que crecieron en magmas que se originaron a gran profundidad en la Tierra. Los orígenes profundos de los magmas son un signo típico de subducción en la Tierra moderna.

Comparamos la cantidad de uranio en los cristales con la cantidad de iterbio, un elemento raro. Cuando se forma un magma a gran profundidad, el granate mineral suele estar presente, que recoge iterbio. Esto significa que los cristales de circón absorben menos iterbio, lo que sugiere que una relativa falta de iterbio indica que estos magmas se formaron en ambientes profundos.

Se sabe que las circonitas de Jack Hills cristalizaron a temperaturas relativamente bajas. Descubrimos que las temperaturas de los circones de Acasta coincidían exactamente con las de los circones de Jack Hills, indicando además su similitud.

Encontrar el comienzo

Por último, Nuestros resultados indican que los procesos tectónicos que ocurren al comienzo del registro geológico pueden no haber sido tan diferentes de los procesos que ocurren después. La evidencia de que las cosas no eran demasiado diferentes a la Tierra moderna trae ideas intrigantes sobre el potencial del origen de la vida y la habitabilidad de la Tierra primitiva. posiblemente confirmando que la vida estuvo presente muy temprano en la historia de la Tierra.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.