Neue Erkenntnisse zur frühen Entwicklung der Erdkruste

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Eine neue internationale Studie unter der Leitung eines Monash-Geowissenschaftlers hat ergeben, dass auf der frühen Erde mehr Kruste gebildet wurde, als bisher angenommen. Die heute in Nature GeoScience veröffentlichte Studie ist Teil des Forschungsprojekts “Pulse of the Earth”. Sie hat erhebliche Auswirkungen auf unser Wissen über die Wachstumsrate der Kruste in den frühesten Zeiten der Erde und die Entwicklung der globalen Tektonik.

Das vom Australian Research Council (ARC) finanzierte “Pulse of the Earth Project” zielt darauf ab, den Ursprung und die Entwicklung der kontinentalen Kruste und ihre Rolle bei der langfristigen Entwicklung des Systems Erde zu ermitteln.

Die kontinentale Kruste beherbergt die Ressourcen, von denen die moderne Gesellschaft abhängig ist und ihre Veränderungen beeinflussen die Umwelt, in der wir leben.

“Das Wachstum und die Zerstörung der kontinentalen Kruste auf die Zeit der frühesten Erdgeschichte zu begrenzen, wird durch eine starke Verzerrung der an der Erdoberfläche erhaltenen Gesteine erschwert”, sagte der Autor der Leitstudie Dr. Alex McCoy-West.

“Unsere Studie zeigt, dass sich in den ersten Milliarden Jahren der Erdgeschichte bis zu viermal so viel Proto-Kruste gebildet hat wie es heute der Fall ist. Letztendlich wurden sowohl die Rate des Krustenwachstums als auch das Recycling auf der frühen Erde deutlich unterschätzt.”

Die Forschung von Dr. McCoy-West konzentriert sich auf die Verwendung einer breiten Palette geochemischer Werkzeuge, um die Prozesse zu verstehen, die an der Entstehung, Differenzierung und Evolution unseres Planeten und seiner wichtigsten geochemischen Speicher beteiligt sind.

Er ist ein Hochtemperaturisotop-Geochemiker mit langjähriger Erfahrung mit radiogenen und neuartigen stabilen Isotopensystemen. Er hat sich auf ein breites Themenspektrum konzentriert, das von der Kernbildung, der Evolution des Erdmantels bis hin zu den Prozessen zur Stabilisierung der jungen kontinentalen Kruste (z.B. Zealandia) reicht.

In dieser jüngsten Studie verwendeten die Forscher hochpräzise molybdänstabile Isotopenzusammensetzungen, um die Zusammensetzung des Mantels zu begrenzen, der in den letzten dreieinhalb Milliarden Jahren der Erdgeschichte nachweislich konstant war.

Diese Mantelzusammensetzung wurde dann verwendet, um durch Massenausgleich das Volumen der Kruste auf der frühen Erde zu berechnen.

“Traditionelle Krustenwachstumsmodelle können kein Szenario erklären, in dem es mehr kontinentale Kruste gab, als heute”, sagte Dr. McCoy-West.

“Der hier angewandte einzigartige Modellierungsansatz ist nicht an den heutigen Krustenumsatz gebunden und hat daher eine neue Perspektive auf die Krustenmenge in der frühesten Erdgeschichte eröffnet”, sagte er.

“Unsere Studie ist bedeutsam, denn bis zu dieser Zeit des ausgedehnten Krustenwachstums und des Recyclings war die stabile kontinentale Kruste, die für die Evolution des Lebens erforderlich war, nicht vorhanden.”


Veröffentlichung: Alex J. McCoy-West et al. Extensive crustal extraction in Earth’s early history inferred from molybdenum isotopes, Nature Geoscience (2019). DOI: 10.1038/s41561-019-0451-2

Quelle: off. Pm der Monash University


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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