Un nuovo studio propone un modello che spiega la formazione dei primi continenti attraverso l’associazione di tre tipi di rocce a grana grossa chiamate granitoidi.
I primi continenti sono emersi circa 3,5 miliardi di anni fa, ma i geologi non sono chiari sul processo di formazione iniziale. Una nuova spiegazione attribuisce la loro crescita a un’associazione di tre tipi di rocce a grana grossa, chiamate collettivamente granitoidi, che potrebbero sembrare molto familiari a qualcuno con una recente ristrutturazione domestica.
Una volta che la Terra si è raffreddata e ha sviluppato gli oceani, era quasi tutto quello che aveva. La terra era limitata a piccole isole vulcaniche che si sono erose da tempo. Tuttavia, sappiamo che pezzi di continenti primordiali sopravvivono nell’Australia occidentale, nel Canada settentrionale e in Groenlandia. Questi si sono gradualmente espansi per diventare le versioni moderne di quei luoghi, mentre altri continenti hanno raggiunto centinaia di milioni – o addirittura miliardi – di anni dopo.
Tuttavia, il processo mediante il quale è stata formata la prima crosta ha confuso i geologi, in particolare per quanto riguarda il coinvolgimento della tettonica delle placche. Qualsiasi crosta quasi quattro miliardi di anni fa ha visto molto nel frattempo, rendendo difficile identificarne la natura individuale. Anche se potessimo vedere le rocce fresche, il processo dall’eruzione del magma alla cristallizzazione era probabilmente complesso e difficile da seguire al contrario.
Tuttavia, il dottor Matthijs Smit e i suoi colleghi dell’Università della Columbia Britannica affermano di aver fatto proprio questo. “Abbiamo seguito un insieme specifico di elementi di traccia che non sono influenzati dall’alterazione e che conservano in modo incontaminato le firme del magma originale”, ha detto Smit in una dichiarazione. Gli autori considerano le proporzioni di questi elementi, alcuni piuttosto rari, fondamentali per risolvere ciò che è accaduto.
La crosta originale era composta da tre tipi di rocce; tonalite, trondhjemite e granodiorite, conosciute collettivamente come TTG. Studi precedenti sul TTG hanno esaminato campioni provenienti da uno o pochi luoghi, ma Smit e i suoi colleghi hanno analizzato materiali raccolti in tutto il mondo per trovare le somiglianze e ignorare il resto.
“Questi elementi ci hanno permesso di risalire attraverso i cambiamenti chimici che i magmi TTG subiscono e tracciare le composizioni dei liquidi fino al loro stato e origine iniziali”, ha aggiunto Smit. Sospetta che la fonte fosse probabilmente il gabro, una sorta di roccia formata dal raffreddamento lento di un magma ricco di magnesio e ferro.
Il processo proposto dagli autori spiegherebbe la composizione delle parti più antiche dei continenti che sono diventate le loro spalle.
“Tutte queste rocce – e in particolare la loro combinazione – possono essere spiegate dal modello che presentiamo”, ha affermato Smit. “Il nostro è un modello semplice in cui i TTG, così come le rocce più giovani con cui i TTG sono tipicamente associati, sono il risultato dell’inerzia lenta, dell’ispessimento e della fusione della crosta precorritrice che probabilmente assomigliava a plateau oceanici. La crosta continentale era destinata a svilupparsi nel modo in cui ha fatto, perché continuava ad essere sepolta sempre più in profondità e le rocce alla sua base non avevano altra scelta se non fondersi. Nel farlo, hanno creato i TTG che hanno dimostrato di essere una ricetta vincente per la sopravvivenza e la crescita continentale.” Le temperature probabilmente hanno superato i 1.600° C (2.900° F) su tutto il materiale soprastante.
Se il modello resiste all’esame, risolverà un problema per i geologi. Modelli precedenti proponevano che i TTG si fossero formati nelle prime zone di subduzione dopo l’inizio della tettonica delle placche. Tuttavia, c’è incertezza sul momento delle origini della tettonica delle placche e alcuni sospetti che sia più giovane dei primi continenti, ponendo un problema ovvio.
“C’è sempre stata una domanda del tipo ‘chi è venuto prima’ – l’inizio della tettonica delle placche o il magmatismo TTG per creare nuova crosta continentale”, ha detto Smit. “Mostriamo che queste cose potrebbero in realtà non essere direttamente correlate. Il riconoscimento del tipo di roccia di origine rende possibile questo salto e toglie anche la necessità di avere altri meccanismi, come l’impatto di meteoriti, per spiegare la crescita dei primi veri continenti.”
Oggi la crosta TTG costituisce solo una minoranza della Terra – ma essa, e le rocce leggermente più giovani correlate, sono ancora una parte importante soprattutto dell’America del Nord. A qualcuno piace.
“Curiosamente, molte persone hanno varietà di questo tipo di roccia come piano cucina”, ha detto il dottor Smit. “In un certo senso, molte persone stanno preparando la loro cena sul tipo di roccia che è stata responsabile della creazione dei nostri continenti moderni.”
Questo potrebbe non essere una cosa buona. Mentre gli utensili da cucina in granito sono sicuri da usare, l’elevato numero di morti associato al taglio di pietra ingegnerizzata ha portato a indagini che suggeriscono che il taglio del granito per realizzare arredi può essere un rischio per la salute anche. A volte è meglio lasciare le vecchie cose al loro posto.
Lo studio è pubblicato in accesso aperto sulla rivista Nature Communications
