I geoscienziati hanno scoperto un tassello mancante nella storia enigmatica dello sviluppo dei continenti: una storia delle origini rivista che non richiede l’avvio della tettonica a placche o di qualsiasi fattore esterno per spiegare la loro formazione. Invece, i risultati pubblicati di recente su Nature Communications si basano esclusivamente su forze geologiche interne che si sono verificate all’interno degli altopiani oceanici formatisi durante i primi centinaia di milioni di anni della storia della Terra.
Un ostacolo significativo nella comprensione di come si siano formati i continenti durante l’Eone Archeano (da quattro a 2,5 miliardi di anni fa) è stato identificare i blocchi costitutivi della crosta terrestre primordiale. Gran parte della “nuova” crosta archeana formata in questo periodo era composta da un’associazione molto distinta di tre tipi di rocce granitoidi: tonalite, trondhjemite e granodiorite (TTG).
Capire cosa ha contribuito a formare le TTG e i magmi da cui si sono originati è stato difficile, perché molti processi geologici si sono verificati tra il loro iniziale scioglimento e la cristallizzazione finale. I ricercatori precedenti si sono concentrati sulla composizione degli elementi in traccia di queste rocce, sperando di trovare indizi sui magmi TTG e la loro fonte.
“Abbiamo seguito un insieme specifico di elementi in traccia che non sono influenzati dall’alterazione e preservano in modo pristino le firme del magma originale che ha creato la nuova crosta TTG”, ha affermato il Dr. Matthijs Smit, professore associato e Canada Research Chair presso il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Oceano e dell’Atmosfera dell’Università della Columbia Britannica (UBC). “Questi elementi ci hanno permesso di guardare indietro attraverso i cambiamenti chimici che i magmi TTG attraversano e tracciare le composizioni del magma fino al loro stato iniziale e alla loro fonte, molto probabilmente una sorta di gabbro”.
“Ironicamente, molte persone hanno varietà di questo tipo di roccia come piano di lavoro in cucina”, dice il Dr. Smit. “In un certo senso, molte persone stanno preparando la cena su un tipo di roccia che è stato responsabile della creazione dei nostri continenti moderni”.
La crosta TTG archeana è ancora parte dei continenti oggi. Ad esempio, in Nord America, costituiscono gran parte dell’interno canadese tra la catena montuosa della Cordigliera a ovest e le catene montuose di Grenville e degli Appalachi a est. La maggior parte dell’Ontario, del Quebec, del Manitoba, del Saskatchewan, dei Territori del Nord-Ovest e del Nunavut è composta da frammenti di crosta archeana dominati da TTG e dai loro omologhi granitici leggermente più giovani ed evoluti.
“Tutte queste rocce, e soprattutto la loro combinazione, possono essere spiegate dal modello che presentiamo”, ha detto il Dr. Smit. “Il nostro è un modello semplice in cui le TTG, così come le rocce più giovani tipicamente associate alle TTG, sono il risultato della lenta sepoltura, ispessimento e fusione della crosta precursore che probabilmente assomigliava agli altopiani oceanici. La crosta continentale era destinata a svilupparsi nel modo in cui lo ha fatto, perché continuava ad essere sepolta ulteriormente e le rocce alla sua base non avevano altra scelta se non quella di fondere. Facendo ciò, hanno creato le TTG che si sono rivelate una ricetta vincente per la sopravvivenza e la crescita continentale”.
La scoperta da parte dei ricercatori dell’UBC di un meccanismo “intra-crostale” autonomo per produrre TTG smentisce la teoria consolidata secondo cui le TTG archeane si formano nelle prime zone di subduzione della Terra e segnano l’inizio della tettonica a placche.
