Wissenschaftler müssen noch viel über den Vulkanismus lernen, der die Frühgeschichte unseres Planeten gestaltete. Neue Belege eines Teams unter Leitung von Frances Jenner von der Carnegie Institution demonstrieren, dass einige der tektonischen Prozesse, die vulkanische Aktivität (wie sie auch heute stattfindet) antreiben, schon vor 3,8 Milliarden Jahren auftraten. Ihre Arbeit wird im Journal Geology veröffentlicht.
Das Aufsteigen und Schmelzen des Erdmantels an den mittelozeanischen Rücken und die Eruption neuen Magmas auf dem Meeresboden treiben die kontinuierliche Produktion der ozeanischen Kruste voran. Wenn sich die ozeanische Kruste von den mittelozeanischen Rücken wegbewegt und abkühlt, wird sie dichter als der darunter liegende Mantel. Mit der Zeit sinkt der Großteil dieser ozeanischen Kruste zurück in den Mantel, was weitere vulkanische Eruptionen auslösen kann. Dieser als Subduktion bekannte Prozess findet an den Plattengrenzen statt.
Vulkanische Eruptionen, die durch die Subduktion von ozeanischer Kruste ausgelöst werden, unterscheiden sich chemisch von jenen an mittelozeanischen Rücken und Inselketten wie Hawaii. Die Unterschiede in der Chemie des Magmas, das an jedem dieser tektonischen Standorte produziert wird, liefern „geochemische Fingerabdrücke“, die für den Versuch einer Identifizierung der Arten von tektonischer Aktivität benutzt werden können, die in der frühen Vergangenheit der Erde stattfanden.
Vorherige geochemische Studien verwendeten Ähnlichkeiten zwischen dem Magma aus heutigen Subduktionszonen und jenem, das vor etwa 3,8 Milliarden Jahren während des Eoarchaikums ausbrach, um zu argumentieren, dass subduktionstektonische Aktivität in der frühen Vergangenheit der Erde stattfand. Aber niemand war in der Lage, vulkanische Gesteine mit Zusammensetzungen zu lokalisieren, die mit Magmen aus heutigen mittelozeanischen Rücken oder Inselketten vergleichbar und zudem älter als drei Milliarden Jahre sind und keine Kontamination durch kontinentale Kruste aufweisen.
Aufgrund dieser fehlenden Teile des Puzzles war es zweifelhaft, ob die subduktionsähnlichen Zusammensetzungen vulkanischer Gesteine, die vor 3,8 Milliarden Jahren eruptierten, tatsächlich in Subduktionszonen produziert wurden, oder ob dieser Magmatismus anderen Prozessen in der frühen Vergangenheit der Erde zugesprochen werden sollte. Infolgedessen wurden Belege für subduktionsbedingte Tektonik, die älter als drei Milliarden Jahre sind, in der wissenschaftlichen Fachliteratur heiß diskutiert.
Jenner und ihr Team sammelten 3,8 Milliarden Jahre alte vulkanische Gesteine von Innersuartuut, einer Insel im Südwesten Grönlands, und fanden heraus, dass die Proben Zusammensetzungen aufweisen, die mit jener von heutigen Inseln wie beispielsweise Hawaii vergleichbar sind.
„Die Proben aus Innersuartuut könnten die älteste erkannte Probe ozeanischen Inselbasalts darstellen, die frei von Verunreinigungen durch die kontinentale Kruste ist“, sagte Jenner. „Dieser Beleg stärkt vorherige Argumente, laut denen die Subduktion von ozeanischer Kruste in den Mantel seit mindestens 3,8 Milliarden Jahren stattfindet.“
Quelle: http://carnegiescience.edu/news/studying_ancient_earth%E2%80%99s_geochemistry
(THK)
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