Kontinenty Zeme sa mohli narodiť vo veľkých pohoriach ako sú Andy.
Nový výskum kombinujúci záhadný chýbajúci stopový prvok, 66 miliónročnú horninu vypuknutú prastarou sopkou a databázu všetkej chémie hornín analyzovanej vedcami v minulom storočí vysvetľuje, prečo má Zem kontinenty. Štúdia publikovaná 16. januára v časopise Nature Communications naznačuje, že tam, kde sa rodia hory, existujú aj kontinenty.
„Je to ako skladačka,“ povedal vedúci štúdie Ming Tang, postgraduálny vedecký pracovník v geológii na Rice University v Houstone. „V tejto kontinentálnej skladačke chýba časť a zdá sa, že sme našli odpoveď.“
Chýbajúci kúsok
Chýbajúcim kusom je kov zo vzácnych zemín nazývaný niób. V strednej vrstve Zeme, nazývanej plášťa, ako aj v oceánskej kôre (časť vonkajšej vrstvy planéty pokrytej morom), sa niob a ďalší prvok vzácnych zemín, tantal, vyskytujú zvyčajne v rovnakom pomere. Kontinentálna kôra je divná, povedal Tang pre spoločnosť Live Science. Kôra, ktorá tvorí kontinenty, je v nióbu relatívne nízka.
Prípad tohto chýbajúceho niobu v kontinentálnej kôre už niekoľko desaťročí geovedcov prenasleduje. Tang šiel za ním hľadať v databáze geochemických nálezov vedenom Inštitútom Maxa Plancka v Nemecku. Hľadal subdukčné zóny, v ktorých sa kôra drví do plášťa a magmy. Keď je táto magma ochladená, má potenciál vytvoriť kontinenty. Niobium v mnohých z týchto tlmiacich zón nechýbalo, zistil Tang. V niektorých horských oblastiach, ako sú napríklad Andy, však bizarne chýbala.
Andy sú masívnym horským regiónom, poháňaným neďalekou tektonikou subdukčnej zóny. Ako sa oceánska kôra pri pobreží Južnej Ameriky drví pod kontinentálnou kôrou, nepokojné Andy povstávajú a magma chrlí z niektorých z najvyšších sopiek na Zemi, povedal Tang.
Regióny ako Andy, ktoré tvoria vrchol subdukčnej zóny, sú známe ako kontinentálne oblúky a sú zvláštne, pretože kôra je asi dvakrát tak hrubá ako obyčajná kontinentálna kôra. Bohužiaľ, chémia hornín na spodku tejto kôry je záhadou. Tieto skaly sú neprístupné takmer 50 kilometrov pod povrchom.
Zadajte xenolit
Našťastie pohoria Sierra Nevada v západných Spojených štátoch boli ako aktívny región na budovanie horských oblastí, ako sú dnes Andy. Tang, spolu s petrologom Rice University Cin-Ty Lee, a ich kolegami analyzovali vzorku horniny, ktorá sa vytvorila asi pred 66 miliónmi rokov a bola pritlačená na povrch pri sopečnej erupcii asi pred 25 miliónmi rokov. Táto skala, nazývaná xenolit, sa pôvodne formovala hlboko na úpätí Sierry Nevady, keď boli aktívnym kontinentálnym oblúkom - vedci ju našli v Arizone.
Skala „by mohla poskytnúť veľmi pekný, vynikajúci analóg hlbokej kôre pod Andami“, povedal Tang.
Analýza ukázala, že kontinentálny oblúkový xenolit mal extra niób. Tang a jeho kolegovia našli na kontinente chýbajúci prvok vzácnych zemín: Strata nióbu je uviaznutá na dne kontinentálnych oblúkov.
Niób sa zachytáva tak hlboko, pretože vďaka jedinečným podmienkam pod týmito superhustými časťami zemskej kôry je zachytený tak hlboko. Podľa kontinentálnych oblúkov je plášť z dôvodu hustej kôry pod vysokým tlakom. Pri vysokom tlaku vykryštalizuje z magmy titánový minerál zvaný rutil. Rutil zachytí veľké množstvo nióbu a nie veľa tantalu. Je tiež veľmi hustá, takže padá hlboko do kôry, pretože ďalšie kamene cirkulujú smerom k povrchu.
Pretože v kontinentálnej kôre chýba niób, musela sa za týchto kontinentálnych podmienok vytvoriť, uviedla Tang. A to znamená, že miesta ako Andy pravdepodobne dnes držali semeno všetkých kontinentov na Zemi.
„Každý kúsok kontinentu, na ktorom práve teraz stojíme, pravdepodobne začal s týmito procesmi budovania hôr,“ povedal Tang.
