Este posibil ca oamenii de știință să fi descoperit cea mai veche falie de tăiere a arcului din lume în deșerturile îndepărtate din nord-vestul Australiei. Descoperirea demonstrează că procesele tectonice ale plăcilor au fost operaționale cu cel puțin 3 miliarde de ani în urmă, alimentând dezbaterea științifică în curs.
„Acest studiu demonstrează clar mișcările orizontale ale plăcilor înainte de acum 3 miliarde de ani”, coautor al studiului Timothy Kuskydirector al Centrului pentru Tectonica Globală la China Universitatea de Geoștiințe, a spus Live Science.
În noul studiu, publicat pe 15 iulie în revista Geology, cercetătorii au dezvăluit că în urmă cu aproximativ 3 miliarde de ani, blocuri de rocă mari, de mărimea unui oraș, s-au deplasat orizontal unul pe lângă celălalt cu cel puțin 19 mile (30 de kilometri). Modelele seamănă cu ceea ce geologii numesc falii de transformare prin tăierea arcului, văzute în arcuri vulcanice active precum Anzi și Sumatra. Dacă descoperirile sunt corecte, aceste roci bătute ar putea fi cele mai timpurii dovezi ale mișcărilor orizontale ale plăcilor, au spus cercetătorii, deși nu toți experții sunt convinși.
Tectonica plăcilor, teoria care stă la baza activității geologice a Pământului, modelează planeta noastră cu munți, continente în mișcare și răsturnări seismice. Cu toate acestea, identificarea originilor acestui proces fundamental rămâne o dezbatere controversată.
Modele indică faptul că Pământul timpuriu a avut curenți de convecție mai puțin dezvoltați necesari pentru a conduce tectonica plăcilor, ceea ce sugerează că o crustă exterioară groasă și rigidă a format un „capac stagnant”, limitând mișcările orizontale dinamice. În timp ce corpurile de magmă s-ar fi putut ridica și s-au solidificat, plăcile rigide nu s-au putut ciocni sau subduce pentru a forma lanțurile muntoase vulcanice observate astăzi. Dezbaterea se concentrează în jurul momentului în care s-au dezvoltat curenții de convecție, permițând „capacului stagnant” al Pământului să se spargă în plăci tectonice individuale.
Unii oameni de știință susțin că tectonica plăcilor a început în Hadean, cu peste 4 miliarde de ani în urmă. Alții cred că primitivul „capac unic” sau „capac stagnant” a dominat Pământul timpuriu până acum aproximativ 1 miliard de ani.
Modelare AI recentă sugerează că activitatea tectonică ar putea data din eonul Hadean, cu peste 4 miliarde de ani în urmă. Cu toate acestea, validarea modelelor cu indicii directe de la cele mai vechi și rar conservate roci de pe Pământ este o provocare monumentală.
Studierea acestor procese timpurii este dificilă din cauza deficitului de roci antice. Dar Cratonul Pilbara din Australia, cu rocile sale vechi de 3,59 miliarde de ani, este o regiune vitală pentru înțelegerea originilor tectonicii plăcilor. „Cratonul Pilbara este locul în care geologii au definit pentru prima dată ipoteza „capacului stagnant”, a spus Kusky. Zona de forfecare Mulgandinnah – o regiune largă de deformare intensă, inclusiv falii orizontale, din cratonul Pilbara – ar putea oferi perspective cruciale asupra acestei dezbateri.
Cercetătorii au folosit observații clasice de teren și date magnetice de înaltă rezoluție pentru a conecta caracteristicile îngropate cu geologia suprafeței. Ei s-au bazat pe studii anterioare care au datat mișcarea cu aproximativ 3 miliarde de ani în urmă, folosind tehnici de geologie structurală pentru a reconstrui deplasarea corpurilor de rocă mari, odată conectate, cu cel puțin 19 mile (30 de kilometri).
Când plăcile se ciocnesc la unghiuri ciudate în arcurile vulcanice de astăzi, arc-slicing transforma defectele se dezvoltă, permițând mișcarea orizontală și verticală. Deoarece tipurile de roci și modelele de distrugere ale zonei de forfecare Mulgandinnah sunt atât de asemănătoare cu arcurile vulcanice moderne, Kusky a explicat că numai subducția profundă, în care o placă alunecă sub alta, ar putea explica aceste observații. În consecință, aceste descoperiri validează modelele recente de IA care sugerează că tectonica plăcilor a fost activă cu cel puțin 3 miliarde de ani în urmă și, posibil, cu peste 4 miliarde de ani în urmă.
Aceste studii „reprezintă ultimele cuie din mitul că un capac stagnant a dominat pământul timpuriu”, a spus Kusky.
Nu toată lumea este de acord că acest nou studiu rezolvă dezbaterea. Taras Gerya, profesor de științe ale Pământului la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Zurich, care nu a fost implicat în studiu, rămâne precaut. „Nu există un consens cu privire la dovezile de subducție în Pilbara”, a spus el pentru Live Science. El a sugerat că alte procese ar putea produce observații similare. „Acest model de defecte s-ar putea dezvolta și într-un așa-numit regim de pleoape moale”, a adăugat el, remarcând o condiție intermediară în care litosfera Pământului se comportă mai degrabă ca un strat „squishy” sau semirigid decât o placă complet rigidă.
In orice caz, Simon Miel, profesor asociat de geologie la Universitatea Victoria din Wellington Te Herenga Waka din Noua Zeelandă, care a revizuit studiul, consideră că dovezile sunt persuasive. „Este greu de imaginat cum ar fi putut avea loc astfel de deplasări mari fără subducție. Astfel, văd asta ca o dovadă convingătoare pentru tectonica plăcilor”, a spus Lamb pentru Live Science.
Kusky rezumă: „Dacă așa arată, miroase, probabil că este”.