Über die Entstehung der Erdkruste: Wie haben sich die frühen Kontinente gebildet?
Die frühe kontinentale Erdkruste könnte anders entstanden sein als bisher angenommen. Kanadische Wissenschaftler konnten durch Untersuchung von TTG-Gesteinen nachweisen, dass die frühen Kontinente vor 4 Milliarden Jahren nicht aus der Plattentektonik, sondern aus Magma hervorgegangen sind.
Die frühe Erdkruste könnte sich anders gebildet haben als bisher angenommen. Ein kanadisches Forscherteam hat in einer Studie nachgewiesen, dass die Vorstellung von Kontinenten, die sich aus der Plattenbewegung heraus entwickeln, höchstwahrscheinlich falsch ist.
Bisherige Theorien besagen, dass die kontinentalen Teile der Erdkruste – die Landmassen – bei frühen plattentektonischen Bewegungen im Archaikum vor 4 Milliarden Jahren entstanden sind: Einige Theorien gehen davon aus, dass sich die Landmasse verdichtete, weil sich die Platten untereinander geschoben haben (Subduktion). Eine weitere Theorie besagt, dass die kontinentalen Platten kollidierten und so die Kernbereiche der heutigen Kontinente schufen. Auch Meteoriteneinschläge werden als Erklärung in Betracht gezogen.
Forscher der Universität of British Columbia haben nun herausgefunden, dass sich die archaische Erdkruste höchstwahrscheinlich durch die Kristallisation von Magma gebildet hat. Laut dem Artikel in "Nature" lassen Bestandteile in TTG-Gesteinen darauf schließen, dass die Kruste nicht durch Kollision oder Subduktion entstanden ist.
Bisher war man davon ausgegangen, dass TTG-Gesteine den Beginn der Plattentektonik markieren. Das wird durch die neue Studie nun infrage gestellt.
TTGs sind interessant für die Forscher, weil die älteste kontinentale Kruste aus ihnen aufgebaut ist. Durch Untersuchung dieser Gesteine lassen sich Rückschlüsse auf die frühe Bildung der Kontinente ziehen. Wie TTGs genau entstanden sind, ist nicht sicher. Klar ist, dass sie anders entstanden sind als die modernen, aus Andesit bestehenden Kontinentalplatten.
Die in TTG-Gesteinen enthaltenen Spurenelemente geben Aufschluss darüber, wie das Gestein gebildet wurde. Beispielsweise lässt ein hoher Anteil von Eisen und Magnesium darauf schließen, dass es sich um ein magmatisches Gestein handelt. Die Elemente Titan und Niob lassen ebenfalls auf bestimmte Vorgänge in Gesteinen schließen, weshalb die Elemente für die Untersuchung gewählt wurden. Beispielsweise weisen Granitoide Titan-Anomalien auf. Diese Anzeichen wiederum gelten als Nachweis für bestimmte Schmelzvorgänge.
Die Forscher untersuchten alle TTG-Proben, die in den letzten 30 Jahren weltweit analysiert wurden. Dadurch konnten sie lokale Unterschiede sowie fehlerhafte Daten herausfiltern und tatsächliche Trends in der Zusammensetzung der Gesteine erkennen.
Ergebnis war ein Modell, das die Gesteinsbildung mit der fraktionierten Kristallisation beschreibt. Das Modell erklärt, wie die Krustenbildung im Archaikum durch Schmelzprozesse abgelaufen sein könnte, ohne zusätzliche Mechanismen wie Plattentektonik oder Meteoriteneinschläge anzunehmen.