Paul Sparks
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Os continentes da Terra podem ter nascido sob grandes cadeias de montanhas como os Andes.
Uma nova pesquisa combinando um misterioso elemento-traço ausente, uma rocha de 66 milhões de anos arrotada por um antigo vulcão e um banco de dados de toda a química de rocha analisada por cientistas no século passado explica por que a Terra tem continentes. Publicado em 16 de janeiro na revista Nature Communications, o estudo sugere que onde nascem as montanhas, também nascem os continentes.
"É como um quebra-cabeça", disse o líder do estudo Ming Tang, pesquisador de pós-doutorado em geologia na Rice University em Houston. "Há uma peça faltando neste quebra-cabeça continental, e parece que encontramos a resposta." [Linha do tempo da foto: como a Terra se formou]
A peça que faltava
A peça que falta é um metal de terra rara chamado nióbio. Na camada intermediária da Terra, chamada de manto, assim como na crosta oceânica (a parte da camada externa do planeta coberta pelos mares), o nióbio e outro elemento de terra rara, o tântalo, normalmente co-ocorrem em uma proporção consistente. A crosta continental é estranha, disse Tang. A crosta que constitui os continentes é relativamente baixa em nióbio.
O caso da falta de nióbio na crosta continental tem incomodado os geocientistas há décadas. Tang foi caçá-lo em um banco de dados geoquímico de rochas mantido pelo Instituto Max Planck na Alemanha. Ele procurou zonas de subducção, onde a crosta se transforma no manto e forma magmas. Esse magma, quando resfriado, tem o potencial de criar continentes. O nióbio não estava faltando em muitas dessas zonas de subducção, Tang descobriu. Mas estava estranhamente ausente em determinadas regiões montanhosas como os Andes.
Os Andes são uma enorme região montanhosa, alimentada pela tectônica próxima de uma zona de subducção. À medida que a crosta oceânica na costa da América do Sul se espreme abaixo da crosta continental, os inquietos Andes sobem e o magma é expelido de alguns dos vulcões de maior elevação da Terra, disse Tang..
Regiões como os Andes - que se formam no topo de uma zona de subducção - são conhecidas como arcos continentais e são especiais porque a crosta lá é cerca de duas vezes mais espessa que a crosta continental regular, disse Tang. Infelizmente, a química das rochas no fundo desta crosta é um mistério. Quase 50 milhas (80 quilômetros) abaixo da superfície, essas rochas são inacessíveis.
Digite o xenólito
Felizmente, as montanhas de Sierra Nevada, no oeste dos Estados Unidos, costumavam ser uma região ativa de construção de montanhas, como os Andes hoje. Tang, junto com o petrólogo Cin-Ty Lee da Rice University, e seus colegas analisaram uma amostra de rocha que se formou há cerca de 66 milhões de anos e foi empurrada para a superfície em uma erupção vulcânica há cerca de 25 milhões de anos. Esta rocha, chamada xenólito, formou-se originalmente nas profundezas da base da Sierra Nevada quando eles eram um arco continental ativo - os pesquisadores encontraram a rocha no Arizona.
A rocha "pode fornecer um análogo excelente e muito bom para a crosta profunda abaixo dos Andes", disse Tang..
A análise mostrou que o xenólito do arco continental apresentava nióbio extra. Tang e seus colegas encontraram o elemento de terra rara que faltava no continente: o nióbio perdido está preso na parte inferior dos arcos continentais.
O nióbio fica preso muito fundo por causa das condições únicas sob essas seções superespessas da crosta terrestre. Sob os arcos continentais, por causa da crosta espessa, o manto está sob alta pressão, disse Tang. Sob alta pressão, um mineral de titânio chamado rutilo cristaliza a partir do magma. O rutilo captura grandes quantidades de nióbio e não muito tântalo. Também é muito denso, por isso cai profundamente na crosta à medida que outras rochas circulam em direção à superfície.
Como a crosta continental está sem nióbio, ela deve ter se formado sob as condições do arco continental, disse Tang. E isso significa que lugares como os Andes provavelmente continham a semente de todos os continentes da Terra hoje.
"Cada pedaço de continente em que estamos agora provavelmente começou com esses processos de construção de montanhas", disse Tang..
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Originalmente publicado em .