Os blocos de construção dos primeiros continentes são compostos por três tipos de rochas granitóides – tonalita, trondjemita e granodiorito (TTG). Crédito: Jaana Halla
Os geocientistas descobriram um elo perdido na enigmática história de como os continentes se desenvolveram – uma história de origem revista que não requer o início das placas tectónicas ou qualquer factor externo para explicar a sua formação. Em vez disso, as descobertas recentemente publicadas em Comunicações da Naturezadependem apenas de forças geológicas internas que ocorreram nos planaltos oceânicos que se formaram durante as primeiras centenas de milhões de anos da história da Terra.
Um grande obstáculo na compreensão de como os continentes se formaram durante o Éon Arqueano (há quatro a 2,5 mil milhões de anos) tem sido a identificação dos blocos de construção da crosta terrestre inicial. Grande parte da “nova” crosta arqueana formada durante este período compreendia uma associação muito distinta de três tipos de rochas granitóides – tonalita, trondjemita e granodiorito (TTG).
Compreender o que aconteceu na produção dos TTGs e dos magmas a partir dos quais eles se formaram tem sido difícil, porque muitos processos geológicos ocorreram entre a fusão inicial e a cristalização final. Os investigadores anteriores concentraram-se na composição de oligoelementos destas rochas, na esperança de encontrar pistas sobre os magmas TTG e a sua origem.
Avanço na pesquisa TTG
“Rastreamos um conjunto específico de oligoelementos que não são afetados pela alteração e preservam perfeitamente as assinaturas do magma original que formou a nova crosta TTG”, disse o Dr. Matthijs Smit, professor associado e Cátedra de Pesquisa do Canadá na Universidade da Colúmbia Britânica ( UBC) Departamento de Ciências da Terra, Oceânicas e Atmosféricas. “Esses elementos nos permitiram relembrar as mudanças químicas pelas quais os magmas TTG passam e rastrear as composições derretidas de volta ao seu estado e origem iniciais – provavelmente uma espécie de gabro.”
“Curiosamente, muitas pessoas têm variedades desse tipo de rocha como bancada de cozinha”, diz o Dr. “De certa forma, muitas pessoas estão preparando o jantar no tipo de rocha que foi responsável pela formação dos nossos continentes modernos.”
Grande parte da crosta continental formada durante o Éon Arqueano ainda faz parte dos continentes hoje, como pode ser visto nas Montanhas Rochosas no Parque Nacional de Banff, no Canadá. Crédito: Gorgo
A crosta arqueana TTG ainda faz parte dos continentes hoje. Por exemplo, na América do Norte, eles constituem grande parte do interior canadense, entre o cinturão montanhoso da Cordilheira, a oeste, e os cinturões montanhosos de Grenville e dos Apalaches, a leste. A maior parte de Ontário, Quebec, Manitoba, Saskatchewan, Territórios do Noroeste e Nunavut é composta de fragmentos da crosta arqueana que são dominados por TTGs e suas contrapartes de granito ligeiramente mais jovens e mais evoluídas.
“Todas estas rochas – e especialmente a sua combinação – podem ser explicadas pelo modelo que apresentamos”, disse o Dr. “O nosso é um modelo simples no qual os TTGs, bem como as rochas mais jovens às quais os TTGs estão normalmente associados, resultaram do lento soterramento, espessamento e derretimento da crosta precursora que provavelmente se assemelhava a planaltos oceânicos. A crosta continental estava destinada a desenvolver-se da forma que se desenvolveu, porque foi ficando cada vez mais soterrada e as rochas na sua base não tiveram outra escolha senão derreter. Ao fazê-lo, criaram os TTGs que provaram ser uma receita vencedora para a sobrevivência e o crescimento continentais.”
Dissipando Velhas Teorias
A descoberta dos investigadores da UBC de um mecanismo “intracrustal” autónomo para produzir TTGs dissipa a teoria de longa data de que os TTGs arqueanos são formados nas primeiras zonas de subducção da Terra e marcam o início das placas tectónicas.
“Sempre houve uma questão do 'ovo e da galinha' sobre o que veio primeiro – o início das placas tectônicas ou do magmatismo TTG para formar a nova crosta continental”, diz o Dr. Smit. “Mostramos que essas coisas podem, na verdade, não estar diretamente relacionadas. O reconhecimento do tipo de rocha geradora torna este salto possível e também elimina a necessidade de outros mecanismos, como o impacto de meteoritos, explicarem o crescimento dos primeiros continentes reais.”
Smit e sua equipe baseada na UBC usaram dados de todas as amostras TTG já analisadas – amostras de fragmentos cratônicos arqueanos expostos em todo o mundo e examinados por pesquisadores nos últimos 30 anos. Isso permitiu ao Dr. Smit e sua equipe filtrar anomalias locais e questões analíticas, e obter as tendências reais na composição que as rochas capturam. O estudo utilizou um enorme volume de dados, agora disponíveis no repositório de dados geoquímicos de código aberto Geoquímica das Rochas dos Oceanos e Continentes, hospedado pela Georg-August-Universität, Göttingen.
