زمین زیر پای ما می تواند جامد، پایدار و به ظاهر ابدی به نظر برسد. اما قاره هایی که ما آنها را خانه می نامیم در بین همسایگان سیاره ای ما منحصر به فرد هستند و شکل گیری آنها مدت هاست که برای دانشمندان یک راز بوده است.
اکنون محققان بر این باورند که ممکن است قطعه مهمی از این پازل را کشف کرده باشند و آن نقش هوازدگی باستانی در شکل دادن به پوسته پایدار زمین یا “کراتون ها” است، زیرا ما تخریب ناپذیرترین بخش های پوسته سیاره هستیم.
پوسته های پایدار روح های قدیمی قاره ها هستند که حدود نیمی از پوسته قاره ای زمین را تشکیل می دهند. قدمت برخی از آنها بیش از سه میلیارد سال پیش است و از آن زمان تاکنون تقریباً بدون تغییر باقی مانده اند. آنها قلب های پایداری را تشکیل می دهند که قاره های دیگر در اطراف آنها رشد کرده اند. برای دهه‌ها، زمین‌شناسان به این فکر می‌کردند که چه چیزی باعث می‌شود این مناطق تا این حد انعطاف‌پذیر باشند، حتی با جابه‌جایی و برخورد صفحات اطراف آنها.
به نظر می رسد که کلید حل این معما نه در اعماق زمین، بلکه در سطح آن نهفته است. یک مطالعه جدید در ایالت پن که در مجله نیچر منتشر شد، نشان می‌دهد که هوازدگی سطحی یا هوازدگی سنگ‌های در معرض، ممکن است باعث ایجاد زنجیره‌ای از رویدادها شود که کراتون‌ها را میلیاردها سال پیش، در زمان‌های اولیه تثبیت کردند، اما در حدود 2، 5 تا 3 میلیارد سال پایان یافتند. پیش.
برای درک چگونگی این اتفاق، اجازه دهید یک قدم به گذشته برگردیم. زمین در طول حیات نئو اولیه مکان بسیار متفاوتی بود. جو حاوی اکسیژن کمی بود و قاره ها بیشتر در زیر اقیانوس های جهان غوطه ور بودند. اما به تدریج زمین شروع به بالا آمدن از بالای امواج کرد، فرآیندی که به آن بالا آمدن قاره ای می گویند.
همانطور که سنگ های بیشتری در معرض هوا قرار می گرفتند، سرعت هوازدگی به طور چشمگیری افزایش می یافت.
هنگامی که سنگ ها هوا می شوند، مواد معدنی تشکیل دهنده خود از جمله عناصر رادیواکتیو مانند اورانیوم، توریم و پتاسیم را آزاد می کنند. این عناصر مولد گرما از این جهت مهم هستند که فروپاشی آنها در طی میلیاردها سال باعث تولید گرما در داخل زمین می شود.
محققان این فرضیه را مطرح کردند که با هوازدگی عناصر مولد گرما، آنها در رسوبات انباشته شده در اقیانوس ها شسته می شوند. با گذشت زمان، فرآیندهای تکتونیکی صفحه این رسوبات را به عمق پوسته زمین منتقل کردند.
رسوبات که در عمق و گرم دفن شده بودند شروع به ذوب شدن کردند. زمین شناسان این مرحله را “تمایز پوسته” می نامند، که نشان دهنده جدا شدن پوسته قاره ای به لایه بالایی است که سبک تر و غنی از عناصر مولد گرما است و لایه پایین تر که از نظر نقطه عناصر مولد گرما متراکم تر و فقیرتر است. محققان استدلال می کنند که این لایه بندی است که به کراتون ها ثبات فوق العاده ای می دهد.
پوسته بالایی که از عناصر مولد گرما غنی شده است، اساساً به عنوان یک پوشش حرارتی عمل می کند و پوسته پایینی و گوشته زیر آن را نسبتاً خنک و سالم نگه می دارد. این فرآیند از تغییر شکل و بازیافت در مقیاس بزرگ که بر بخش‌های جوان‌تر قاره‌ها تأثیر می‌گذاشت، جلوگیری کرد.
جالب توجه است که زمان تثبیت کراتون در سراسر جهان از این ایده پشتیبانی می کند.
علاوه بر این، سنگ‌های دگرگونی یا سنگ‌هایی که در اثر گرما و فشار در اعماق پوسته تغییر شکل داده‌اند نیز سابقه‌ای مطابق با این الگو را ثبت می‌کنند. بسیاری از کراتون ها حاوی لایه های گرانولیت هستند. این گرانولیت ها اغلب دارای ترکیبی هستند که نشان می دهد از ذوب سنگ های رسوبی تشکیل شده اند.
بنابراین، توالی رویدادهایی که شامل بالا آمدن قاره، افزایش هوازدگی، دفن رسوبات مولد گرما، ذوب عمیق پوسته، و در نهایت تثبیت کراتون، همگی به نظر می رسد همسو هستند.
آنچه قابل توجه است این است که این روند ممکن است نتیجه اجتناب ناپذیر افزایش قاره های بزرگ بر فراز دریا باشد. ظهور زمین یک سری فرآیندها را آغاز کرد که با تولد کراتون ها به اوج خود رسید.
پیامدهای این تحقیق فراتر از درک ساده گذشته باستانی است. کراتون ها زیستگاه های مهمی برای زندگی هستند و حاوی ذخایر معدنی ارزشمندی از جمله طلا، الماس و فلزات حیاتی هستند. دانستن چگونگی شکل گیری آنها می تواند به ما در جستجوی این منابع کمک کند.
وقتی روی زمین محکم قدم می زنیم، خوب است فکر کنیم که پایه های قاره های ما وجود خود را مدیون کار آرام و صبورانه هوازدگی و فرسایش میلیاردها سال پیش است. دفعه بعد که سنگی را برداشتید، سفر حماسی را در نظر بگیرید که ممکن است اجزای آن از کوه از طریق دریا به پوسته عمیق و بازگشت به سطح رفته باشد.
