La nostra Terra ha circa 4,5 miliardi di anni. Nei suoi primi anni, dominavano i vasti oceani. C'erano frequenti eruzioni vulcaniche e, poiché non c'era ossigeno libero nell'atmosfera, non c'era nessuno strato di ozono. Era un pianeta dinamico e in evoluzione.
Gli scienziati sanno tutto questo, ma, naturalmente, ci sono ancora lacune nelle nostre conoscenze. Ad esempio, mentre sappiamo che tipo di rocce si formavano in diverse parti del pianeta 3,5 miliardi di anni fa, stiamo ancora comprendendo quali processi geologici hanno causato queste formazioni.
Fortunatamente le risposte a queste domande sono disponibili. Le prove sono conservate in antiche rocce vulcaniche e sedimentarie risalenti all'età Archeana, tra 4 miliardi e 2,5 miliardi di anni fa.
Queste rocce si trovano nelle parti più antiche di quelli che oggi sono i continenti, chiamate cratoni. I cratoni sono pezzi di antichi continenti formatisi miliardi di anni fa. Il loro studio offre una finestra su come funzionavano in passato i processi all’interno e sulla superficie della Terra. Ospitano una varietà di diversi gruppi di rocce, tra cui pietre verdi e graniti.
Un esempio è il Singhbhum Craton, nella Daitari Greenstone Belt, nello stato di Odisha, nell'India orientale. In precedenti ricerche è stato scoperto che questa antica parte della crosta terrestre risale a 3,5 miliardi di anni fa. I più antichi complessi rocciosi del cratone sono in gran parte rocce vulcaniche e sedimentarie note anche come successioni di pietra verde. Le pietre verdi sono assemblaggi rocciosi costituiti principalmente da rocce vulcaniche sottomarine con rocce sedimentarie minori.
Io e il mio gruppo di ricerca abbiamo recentemente pubblicato uno studio in cui abbiamo confrontato il cratone Singhbhum con i cratoni del Sud Africa e dell'Australia. Abbiamo scelto questi siti perché conservano gli stessi tipi di rocce, nelle stesse condizioni (non intensamente deformate o metamorfizzate), dello stesso periodo di tempo, circa 3,5 miliardi di anni fa. Sono i migliori archivi per studiare i primi processi della superficie terrestre.
Le nostre scoperte principali sono state che le eruzioni vulcaniche di tipo esplosivo erano comuni in quelle che sono oggi l’India, il Sud Africa e l’Australia circa 3,5 miliardi di anni fa. Queste eruzioni si sono verificate principalmente sotto gli oceani, anche se a volte sopra di essi.
Comprendere questi primi processi della Terra è vitale per ricostruire la storia evolutiva del pianeta e le condizioni che potrebbero aver sostenuto la vita durante le diverse epoche geologiche. Questo tipo di ricerca ci ricorda anche le antiche meraviglie geologiche che ci circondano e che c'è molto altro da scoprire per comprendere la storia del nostro pianeta.
Abbiamo campionato alcune rocce dal cratone Singhbhum in modo da poterle studiare nel nostro laboratorio. A scopo comparativo sono stati utilizzati i dati esistenti dello stesso sito, nonché quelli di siti in Sud Africa e India.
I nostri studi dettagliati sul campo sono stati integrati dalla datazione radiometrica dell’età dell’uranio-piombo (U-Pb). Questo metodo comune e consolidato fornisce informazioni su quando un magma si è cristallizzato; in altre parole, ci dice quando si è formata una roccia. In questo modo siamo stati in grado di stabilire linee temporali geologiche chiave per illustrare quali processi erano in corso e quando.
Abbiamo anche scoperto che la geologia di quest'area presenta forti somiglianze con le cinture di pietra verde documentate nelle aree di Barberton e Nondweni in Sud Africa e con il cratone di Pilbara nell'Australia occidentale.
In particolare, tutte queste aree hanno sperimentato diffuse eruzioni vulcaniche mafiche sottomarine, ovvero ad alto contenuto di ossido di magnesio, tra 3,5 e 3,3 miliardi di anni fa, conservate come lava a cuscino e komatiiti.
Questo è diverso dal vulcanismo silicico (elevata concentrazione di biossido di silicio), che la ricerca ha dimostrato era prevalente circa 3,5 miliardi di anni fa.
Questi risultati arricchiscono la nostra comprensione degli antichi processi vulcanici e sedimentari e del loro significato nel contesto più ampio dell'evoluzione geologica e biologica della Terra.
Le nostre scoperte sono cruciali per diverse ragioni. In primo luogo, offrono un quadro più chiaro delle prime attività tettoniche della Terra durante l'era Archeana, contribuendo alla nostra comprensione degli anni di formazione del pianeta.
In secondo luogo, le caratteristiche geologiche uniche del cratone Singhbhum, comprese le sue cinture di pietra verde, forniscono informazioni preziose sulla superficie terrestre e sui processi atmosferici. Ciò è fondamentale per ipotizzare le prime condizioni abitabili e l'emergere della vita sulla Terra.
Inoltre, il confronto del cratone Singhbhum con cratoni simili in Sud Africa e Australia ci consente di costruire un modello più completo relativo ai processi geologici che operarono durante l'Archeano. Ciò può aiutare a far luce sugli antichi processi geodinamici prevalenti in diverse parti della giovane Terra.
Questa ricerca sottolinea la necessità di ulteriori esplorazioni nella storia geologica degli antichi cratoni in tutto il mondo. Comprendere questi primi processi della Terra è fondamentale per ricostruire la storia evolutiva del pianeta e le condizioni che potrebbero aver sostenuto la vita.
Fornito da The Conversation
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