Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các mẫu đá từ phía đông bắc Canada giữ lại các tín hiệu hóa học giúp giải thích lớp vỏ Trái đất giống như hơn 4 tỷ năm trước.
Các mẫu đá từ phía đông bắc Canada giữ lại các tín hiệu hóa học giúp giải thích lớp vỏ Trái đất giống như hơn 4 tỷ năm trước, tiết lộ công trình mới của Richard Carlson và Jonathan O’Neil của Đại học Ottawa. Công trình của họ được xuất bản bởi Khoa học .
Có nhiều điều về lớp vỏ cổ xưa của Trái đất mà các nhà khoa học không hiểu. Điều này là do phần lớn lớp vỏ ban đầu của hành tinh đơn giản là không còn được nghiên cứu trực tiếp nữa – nó đã quay trở lại vào bên trong hành tinh do tác động của kiến tạo mảng hoặc bị biến đổi bởi hoạt động địa chất trên bề mặt Trái đất để tạo ra sự mới , đá trẻ hơn.
“Việc tìm thấy tàn dư của lớp vỏ cổ xưa này đã được chứng minh là khó khăn, nhưng một cách tiếp cận mới mang đến khả năng phát hiện sự hiện diện của lớp vỏ thực sự cổ xưa đã được chế tạo lại thành” những tảng đá thực sự cũ “, Carlson nói.
Cách tiếp cận được sử dụng trong nghiên cứu này đã kiểm tra các biến thể về sự phong phú của một đồng vị của nguyên tố neodymium, được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của một nguyên tố khác, samarium.
Đồng vị là phiên bản của một nguyên tố có cùng số proton, nhưng số nơtron khác nhau, khiến mỗi đồng vị có khối lượng khác nhau. Đồng vị của samarium có khối lượng 146 không ổn định và phân rã thành đồng vị của neodymium với khối lượng khối lượng 142. (Nếu bạn quan tâm đến việc làm thế nào, nó thực hiện điều này bằng cách phát ra thứ gọi là hạt alpha – gồm hai hạt neutron và hai proton – từ hạt nhân của nó.)
Samarium-146 là một đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã chỉ 103 triệu năm. Điều đó có vẻ như là một thời gian dài, nhưng về mặt địa chất thì nó thực sự khá ngắn. Trong khi samarium-146 có mặt khi Trái đất hình thành, nó đã tuyệt chủng từ rất sớm trong lịch sử Trái đất. Chúng ta biết đến sự tồn tại của nó từ nghiên cứu về các loại đá rất cổ xưa, đặc biệt là các thiên thạch và các mẫu từ Sao Hỏa và Mặt Trăng.
Sự khác biệt về sự phong phú tương đối của neodymium-142 so với các đồng vị khác của neodymium không bắt nguồn từ sự phân rã samarium phản ánh các quá trình hóa học đã thay đổi tỷ lệ của samarium thành neodymium trong đá trong khi samarium-146 vẫn còn tỷ năm trước.
Carlson và O’Neil đã nghiên cứu những tảng đá granit 2,7 tỷ năm tuổi tạo nên một phần tốt của bờ phía đông của Vịnh Hudson. Sự phong phú của neodymium-142 trong các đá granit này cho thấy rằng chúng có nguồn gốc từ sự tan chảy của các loại đá cũ hơn nhiều – những tảng đá đã hơn 4.2 tỷ năm tuổi – và những tảng đá cổ này có cấu trúc tương tự như giàu magiê loại đá được gọi là đá bazan, tạo nên tất cả các lớp vỏ đại dương ngày nay cũng như các núi lửa lớn như Hawaii và Iceland.
Trong thời gian gần đây hơn trong lịch sử Trái đất, lớp vỏ đại dương bazan tồn tại trên bề mặt Trái đất trong chưa đầy 200 triệu năm trước khi nó quay trở lại vào bên trong Trái đất do tác động của kiến tạo mảng. Tuy nhiên, kết quả được trình bày trong bài báo này cho thấy lớp vỏ bazan, có thể hình thành không lâu sau khi hình thành Trái đất, tồn tại trên bề mặt Trái đất trong ít nhất 1,5 tỷ năm trước khi tan chảy thành đá tạo thành một phần tốt của cực bắc Superior craton, một hệ tầng địa chất kéo dài khoảng từ Vịnh Hudson ở Quebec đến Hồ Huron ở Ontario.
“Liệu kết quả này có ngụ ý rằng kiến tạo mảng không hoạt động trong phần sớm nhất của lịch sử Trái đất hiện có thể được điều tra bằng cách sử dụng công cụ nghiên cứu biến thể neodymium-142 của chúng tôi để theo dõi vai trò của lớp vỏ thực sự cổ xưa trong việc xây dựng các phần trẻ hơn, nhưng vẫn cũ của vỏ lục địa Trái đất, “Carlson giải thích.
Do đó, những phát hiện của họ có ý nghĩa quan trọng về lớp vỏ sớm nhất của Trái đất và các quá trình bắt đầu hình thành lớp vỏ lục địa của Trái đất.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Viện khoa học Carnegie . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :