Den tidlige Jord opførte sig måske mere som Venus

I et nyt studie har postdoc Pedro Waterton og lektor Kristoffer Szilas fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, sammen med et internationalt hold af forskere, undersøgt nogle af verdens ældste bjergarter ved Isua i Grønland. Bjergarterne er mere end 3,7 milliarder år gamle.

Området indeholder fragmenter af peridotit, der findes sammen med vulkanske og sedimentære bjergarter, som blev dannet ved Jordens overflade. Forskere har tidligere ment, at sådanne peridotitiske bjergarter repræsenterer fragmenter af Jordens kappe – Jordens midterste lag, der udgør over 80 pct. af Jordens volumen - fordi kappen netop består af bjergarten peridotit. Det vil i så fald være nogle af de ældste fragmenter af kappen og desuden et af de første tegn på pladetektonik her på Jorden, fordi denne proces er nødvendig for at skubbe kappen op til overfladen.

En helt anden form for tektonik

Ifølge Pedro Waterton er der blandt geologer debat om, hvornår pladetektonikken opstod, og om der var en anden form for tektonik i Jordens barndom.

”Venus og Mars har f.eks. ikke pladetektonik, og skorpe, bjerge og vulkaner er dannet på en helt anden måde end her på Jorden i nutiden. Nogle forskere mener, at den tidlige Jord ikke havde pladetektonik og dermed opførte sig mere som Venus”, forklarer han.

Forskerne har undersøgt indholdet af de sjældne platin-gruppe metaller i de peridotitiske bjergarter og fundet, at disse bjergarter ikke kan være fragmenter af gammel kappe. De er i stedet dannet som følge af krystallisation af magma af samme type, som dannede de vulkanske bjergarter, der udgør størstedelen af Isua.

Dermed mener forskerne, at peridotitten ved Isua stammer fra de oprindelige magmakanaler, som lava strømmede ud gennem for mere end 3,7 milliarder år siden. Det er altså mere sandsynligt, at der var en helt anden form for tektonik dengang, hvilket også understøttes af en række studier af Isua, udført af andre forskergrupper i det seneste års tid.

Svært at undersøge den tidligste kappe

Kristoffer Szilas fortæller, at studiet har betydning for forståelsen af de tektoniske processer, der fandt sted i Jordens barndom.

”Vores studie tyder nemlig på, at det først var langt senere – for omkring 2 milliarder år siden, at der blev presset fragmenter af Jordens kappe op ved hjælp af pladetektonik. Vores fund betyder desuden, at den eneste måde, vi kan undersøge den tidligste kappe på, er indirekte ved at studere vulkanske bjergarter, der blev dannet fra kappen på den tid”, siger Kristoffer Szilas.

Det nye studie No mantle residues in the Isua Supracrustal Belt er publiceret i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters. 

Studiet er en del af lektor Kristoffer Szilas’ forskningsprojekt med titlen ”The oldest rocks on Earth”, som er støttet af Carlsbergfondet.