Kimberlitos: Os únicos depósitos vulcânicos que sabemos que vieram do manto profundo da Terra
Nosso planeta se formou há cerca de 4,54 bilhões de anos, mas restam poucos indícios desse mundo antigo – apenas um pequeno afloramento de rochas no noroeste do Canadá com 4,03 bilhões de anos e pequenos cristais do mineral zircão do oeste da Austrália com cerca de 4,3 bilhões de anos.
A grande maioria da crosta fina em que vivemos é consideravelmente mais jovem; esta falta de material antigo preservado é uma consequência do nosso planeta dinâmico.
O constante empurrão das placas tectônicas forma e destrói rochas, enquanto a ação do ciclo hidrológico – chuva, rios, geleiras, oceanos – tende a erodir e redistribuir seus constituintes.
Por muitas décadas, no entanto, os cientistas levantaram a hipótese de que existem áreas profundas no interior da Terra que contêm material intocado desde que o planeta foi formado.
Esses domínios de material primordial são sobras do antigo evento que viu a separação do núcleo do nosso planeta do componente de silicato que compõe a maior parte da crosta e do manto .
Agora, uma nova pesquisa da Universidade de Melbourne está lançando alguma luz sobre esse quebra-cabeça usando kimberlitos – uma rocha ígnea.
Esses magmas incomuns são a fonte primária de uma de nossas mercadorias mais preciosas – os diamantes. Eles são os únicos depósitos vulcânicos que sabemos que vieram do manto profundo da Terra e fornecem um vislumbre fascinante da formação do nosso planeta.
Apesar de nossos melhores esforços, as hipóteses sobre o que está no interior da Terra permaneceram em grande parte não testadas.
Podemos criar imagens do interior do nosso planeta usando técnicas geofísicas envolvendo transmissão de ondas sísmicas, mas é uma tarefa muito mais difícil determinar a composição da Terra profunda.
Amostras raramente nos são apresentadas para análise, e não temos tecnologia para perfurar o manto da Terra para encontrar esse material em sua fonte.
O buraco mais profundo já perfurado, o Kola Superdeep Borehole, no noroeste da Rússia, atinge pouco mais de 12 quilômetros de profundidade.
Embora isso possa parecer profundo, é apenas um terço do caminho através da crosta nessa região. Na verdade, precisaríamos cavar mais de 500 quilômetros no manto subjacente para ter alguma chance de encontrar material primordial.
Muitas de nossas ideias sobre a composição do interior da Terra vêm de meteoritos.
Acreditamos que eles derivam de colisões catastróficas que liberaram material das profundezas dos primeiros planetas do sistema solar que se formaram de maneira semelhante à Terra.
No entanto, são raros os eventos eruptivos que trazem à superfície material das profundezas da Terra, como os kimberlitos.
Kimberlite eruptions have never been witnessed, because most kimberlites were formed millions to billions of years ago.
Mas sabemos por suas texturas e natureza rica em voláteis que essas erupções devem ter sido extremamente violentas, viajando pelo manto da Terra em velocidade extrema e amostrando seus arredores à medida que avançavam.
Uma pequena porcentagem de diamantes carrega pequenas inclusões de outros minerais que só são estáveis a grandes pressões, fornecendo evidências claras de sua formação ocorrendo em profundidades de até 800 quilômetros.
Em nosso estudo com pesquisadores da Universidade de Melbourne, Professor David Phillips e Drs Andrea Giuliani e Roland Maas, Professor Graham Pearson da Universidade de Alberta, e Dr. Geoff Nowell da Universidade de Durham, medimos a composição de kimberlitos que surgiram ao longo de 2,5 bilhões de anos período da história da Terra; coletando dados e amostras de treze kimberlito em todo o mundo, abrangendo todos os continentes, exceto a Antártida.
Usando traçadores de radioisótopos sensíveis, podemos mapear a evolução de suas fontes de manto ao longo do tempo.
Nossos resultados mostram que, antes de cerca de 200 milhões de anos atrás, todos os kimberlitos que surgiram na Terra provavelmente eram originários de um único reservatório primordial, formado logo após a formação do núcleo da Terra.
Then, around 200 million years ago, this reservoir appears to have been disrupted.
This was possibly due to a vast subduction zone established along the margins of the supercontinent Pangaea—the single continent that predated the seven continents that we now have.
Aqui, a colisão entre as placas tectônicas forçou a crosta oceânica mais jovem a descer abaixo do supercontinente e de volta ao manto mais profundo da Terra. Este material pode ter resultado na contaminação do reservatório primordial.
Essas observações fornecem nossa melhor evidência até agora para a existência de um reservatório primordial primitivo dentro do manto da Terra – um assunto de intensa especulação nas últimas quatro décadas.
E este grande evento de cerca de 200 milhões de anos atrás pode ter representado um ponto de virada significativo na evolução geoquímica da Terra.
Explorar mais
Mais Informações: Catherine Chauvel, Origem enigmática das rochas diamantíferas reveladas, Nature . www.nature.com/articles/d41586-019-02808-w
Jon Woodhead et ai. Kimberlitos revelam evolução de 2,5 bilhões de anos de um reservatório profundo e isolado do manto, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1574-8
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