Continentale
korst ontstond veel sneller dan gedacht
Recent
onderzoek contesteert bestaande theorieën - 08-12-2000
Hoe
de continentale korst gevormd werd is lange tijd onduidelijk gebleven,
ook al bestonden er enkele theorieën die er vanuit gingen dat dit
in elk geval een erg traag proces was. Een aantal wetenschappers betogen
nu in Nature dat zij het geheim deels hebben doorgrond en dat
het allemaal veel sneller is gegaan dan eerder werd vermoed.
De
oudste stenen die op aarde werden teruggevonden zijn ongeveer 4 miljard
jaar oud, waaruit blijkt dat de continentale korts in deze periode
reeds gevormd was. Meteorieten en maanstenen tonen echter aan dat
het zonnestelsel bij benadering 4,6 miljard jaar oud is. Dat legt
meteen het belangrijkste pijnpunt bloot waar geologisch onderzoek
naar de vorming van de continentale korts onder te lijden heeft: voor
een periode van circa 1 miljard jaar bestaat zo goed als geen onderzoeksmateriaal.
Een naam heeft deze periode wel, het Hadeaans tijdperk, dat grofweg
in twee delen uit elkaar valt. In een eerste periode wordt de aarde
gevormd uit de protoplanetaire schijf die rond de zon cirkelde, waarna
de jonge aarde zich in het tweede deel van het Hadeaans tijdperk stabiliseert.
Aanvankelijk wordt de aarde bedekt door vloeibaar magma dat, eens
gestold, een basalten korst vormt die men nu onder de oceaanbodem
kan terugvinden. Pas daarna zou de continentale korst zijn ontstaan.
Deze laatste laag is het granieten deel van de aardkorst, waaruit
de continenten voor 70 tot 80 % bestaan en die een dikte heeft van
ongeveer 20 tot 75 km. Graniet is een stollingsgesteente, gevormd
door de solidificatie van gesmolten materiaal. Theorieën over de vorming
van de continentale korst gingen er steeds vanuit dat het magmatische
graniet, afkomstig uit de diepten van de aarde, zich aan een tempo
van slechts een meter per jaar als grote solide ‘magmabellen’ door
de aardkorst omhoog werkte. Zo zou de vorming van het oercontinent
ettelijke duizenden eeuwen in beslag nemen.
In Nature publiceerden Nick Petford, Ken McCaffrey (beiden uit het
Verenigd Koninkrijk), Jean-Louis Vigneresse (Frankrijk) en Alexander
Cruden (Canada) nu de resultaten van hun onderzoek naar de aard van
het granieten magma. Zij hebben ontdekt dat magma-graniet in werkelijkheid
een veel lagere graad van stroperigheid heeft dan werd aangenomen
en zich daardoor eerder als een vloeistof gedraagt. Dat betekent ook
dat het magma door de mantel en de lagere korstlagen naar het aardoppervlak
kan bewegen door scheuren en spleten van niet meer dan een meter breed.
Het is dan ook waarschijnlijker dat de vorming van de continentale
korst zich, in geologische termen, in een oogwenk heeft afgespeeld.
Het onderzoeksresultaat van Cruden en collega’s steunt op een combinatie
van laboratoriumexperimenten, theoretische modellen en veldonderzoek.
In het laboratorium werd graniet gesmolten om het vormingsproces en
het gedrag van vloeibaar graniet te kunnen doorgronden. Deze gegevens
werden dan ingebracht in theoretische modellen, modellen die op hun
beurt bestaande inzichten en nieuwe conclusies uit veldonderzoek combineerden.
Dat is een vrij unieke aanpak: doorgaans worden magmavorming, de opwaartse
beweging van het vloeibare graniet en de ‘plaatsing’ van het graniet
op het aardoppervlak door specialisten uit verschillende geologische
disciplines bestudeerd.
Die geïntegreerde visie schetst nu een beeld van de vorming van de
continentale korst die Cruden vergelijkt met onderaardse vulkaanuitbarstingen.
De continentale landmassa’s zouden dan gevormd zijn door een opeenvolging
van tienduizenden snelle erupties van magmatisch graniet, dat zich
relatief snel van de mantel van de aarde naar het aardoppervlak bewoog.
Eens de oppervlakte bereikt, vormde het vloeibare graniet een laag
die na stolling de grote granieten intrusies vormde die overal op
aarde kunnen worden teruggevonden.
Het onderzoek van Cruden en collega’s zou dus verstrekkende gevolgen
kunnen hebben voor de huidige geologische theorieën over de vorming
van de continentale korst. Zo zouden de fysische en chemische basis
van de korstvormingstheorieën nu aan een grondige revisie toe zijn
en heeft het onderzoek ook implicaties voor de manier waarop sommige
economische ertsen - zoals goud of koper, die met granietintrusies
worden geassocieerd - gevormd werden.
(DdV)
Related links:
Geologisch
woordenboek
Vraag het aan een geoloog
©
David de Vaal
