Sebuah studi baru menyanggah teori garnet tentang kerak benua rendah besi Bumi

Perbedaan densitas dan daya apung ditemukan menjadi alasan utama mengapa lempeng benua bumi selalu muncul di atas saat lempeng samudra bertemu di zona subduksi | Gambar representatif oleh tawatchai07 di Freepik

Penelitian baru menunjukkan bahwa oksidatif, bahan kimia penipis besi yang khas dari kerak benua Bumi kemungkinan besar tidak berasal dari kristalisasi mineral kalsedon, sebuah penjelasan populer yang diajukan pada tahun 2018.

Kandungan besi yang lebih rendah di kerak benua bumi, relatif terhadap kerak samudera, membuat benua menjadi kurang padat dan lebih apung, menyebabkan lempeng benua lebih tinggi di atas mantel planet daripada lempeng samudera, memungkinkan kehidupan terestrial saat ini.

Lempeng benua dan samudera

Perbedaan kepadatan dan daya apung ditemukan menjadi alasan utama mengapa benua dicirikan oleh daratan kering sedangkan kerak samudera berada di bawah air, dan juga mengapa lempeng benua selalu muncul di atas ketika lempeng samudera bertemu di zona subduksi, di mana salah satu tepi kerak berada. hadiah. Pelat didorong ke samping dan ke bawah menuju mantel di bawah pelat lain.

Baca juga: Bagaimana Bumi akan menemui ajalnya? Sebuah studi yang dipimpin oleh seorang ilmuwan MIT dari Kolkata menunjukkan

Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Smithsonian National Museum of Natural History, USA IlmuDia mengatakan temuan itu memperdalam pemahaman tentang kerak bumi dengan menguji dan menyangkal hipotesis umum tentang mengapa kerak benua memiliki tingkat besi yang lebih rendah dan lebih banyak oksidasi dibandingkan dengan kerak samudera.

Aspek tertentu dari interpretasi garnet tidak cocok dengannya, kata Elizabeth Cottrell, seorang ahli geologi dan kurator petroglif di Smithsonian National Museum of Natural History.

“Anda membutuhkan tekanan tinggi untuk membuat garnet stabil, dan Anda menemukan magma rendah besi ini di tempat-tempat di mana keraknya tidak setebal itu, sehingga tekanannya tidak terlalu tinggi,” katanya.

Tes Penjelasan Batu Akik

Pada tahun 2018, Cottrell dan rekan-rekannya mulai menguji interpretasi garnet. Kombinasi piston silinder piston dan susunan pemanas yang mengelilingi sampel batuan memungkinkan eksperimen mereka mencapai tekanan dan suhu yang sangat tinggi di bawah gunung berapi.

Dalam 13 eksperimen berbeda, Cottrell dan timnya menumbuhkan sampel garnet dari batuan cair di dalam piston-silinder piston. Tekanan yang digunakan dalam percobaan berkisar antara 1,5 hingga 3 gigapascal—hampir 8.000 kali lebih besar daripada tekanan di dalam kaleng soda. Suhunya berkisar antara 950 hingga 1.230 derajat Celcius, yang cukup panas untuk melelehkan batu.

Tim kemudian mengumpulkan garnet dari National Boulder Collection Smithsonian dan dari peneliti lain di seluruh dunia, yang telah dianalisis konsentrasi besi teroksidasi dan tidak teroksidasi. Sampel ini akan digunakan untuk tujuan kalibrasi.

Konsentrasi besi teroksidasi dan tidak teroksidasi dalam sampel opal yang dikultur diukur menggunakan spektroskopi serapan sinar-X, yang mengungkapkan struktur dan komposisi bahan berdasarkan cara mereka menyerap sinar-X. Ini dilakukan di Laboratorium Nasional Argonne Departemen Energi AS di Illinois.

Baca juga: Mampukah Awan Debu Bulan Melawan Perubahan Iklim? Itu rumit

Ketidakcocokan

Hasil tes ini mengungkapkan bahwa batu akik tersebut tidak memasukkan cukup besi yang tidak teroksidasi dari sampel batuan untuk menjelaskan tingkat penipisan besi dan oksidasi yang ada dalam magma yang merupakan bahan penyusun kerak benua bumi.

“Hasil ini membuat model kristal garnet menjadi penjelasan yang sangat tidak mungkin mengapa magma dari gunung berapi kontinental teroksidasi dan besi habis,” kata Cottrell.

“Kemungkinan kondisi mantel bumi di bawah kerak benua menciptakan kondisi anoxic ini,” kata Cottrell.

(dengan masukan agensi)