NGV-Geonieuws 149 artikel 938

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


24 Juni 2008, jaargang 10 nr. 6 artikel 938

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 149! Op de huidige pagina is alleen artikel 938 te lezen.

<< Vorig artikel: 937 | Volgend artikel: 939 >>

938 Aardkorst moet ouder zijn dan 4,5 miljard jaar
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie ! Klik hier voor alle artikelen over Dateringen ! Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde ! Klik hier voor alle artikelen over Mineralen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

De oudste fase van de aardgeschiedenis waarin al sprake moet zijn geweest van een (plaatselijke?) aardkorst, het Hade´cum, duurde van 4,5 tot 4,0 miljard jaar geleden. De naam is afgeleid van het Griekse woord 'hades', dat 'hel' betekent, en is gekozen omdat er destijds helse omstandigheden moeten hebben geheerst, waarbij sprake was van een nog zo geringe stolling van de buitenkant van de aarde dat het overal opspuitende magma nauwelijks meer als een vulkanisch verschijnsel is te karakteriseren: de aarde was als het ware ÚÚn groot vulkanisch lichaam. Dat er plaatselijk toch aardkorst heeft kunnen ontstaan, moet worden toegeschreven aan plaatselijk relatief sterke afkoeling.


Een van de extreem oude zirkonen uit de Jack Hills (foto Mark Harrison)

Dat er al aardkorst in het Hade´cum moet hebben bestaan, valt af te leiden aan de vondst van zirkoonkristallen die bij datering een veel hogere leeftijd (namelijk van meer dan 4 miljard jaar) blijken te hebben dan de gesteenten waarin ze nu worden aangetroffen. Ze moeten in die jongere gesteenten terecht zijn gekomen doordat het magma waarin ze uitkristalliseerden tot een korst afkoelde die vervolgens weer vrijwel geheel opsmolt (waarbij de zirkoonkristallen echter niet alle opsmolten) of doordat het magma waarin de zirkoon was begonnen uit te kristalliseren zelf later weer heter werd en geheel smolt maar bij een zo 'lage' temperatuur dat de zirkoonkristallen niet opnieuw opsmolten. Zo kunnen die kristallen een hogere (radiometrisch vastgestelde) ouderdom hebben dan het stollingsgesteente waarin ze nu voorkomen.

Met de moderne, steeds verfijndere technieken leveren dergelijke zirkoonkristallen steeds meer informatie op over de omstandigheden die in de helse eerste fase van de aarde moeten hebben geheerst. De 'extra' informatie komt vooral uit insluitsels in de kristallen. Die insluitsels zijn vaak zo klein dat er vroeger geen technieken bestonden om er alle mogelijke informatie uit te halen. Nu daartoe wel mogelijkheden zijn ontwikkeld, zijn dergelijke zirkoonkristallen uit de Jack Hills in West-AustraliŰ met diverse nieuwe technieken onderzocht, en zijn de resultaten vergeleken met astronomische gegevens voor het beginstadium van de ontwikkeling van de aarde.


Onderzoeksleider Mark Harrison (foto: University of California at Los Angeles)

Omdat de nieuwe gegevens berusten op analyses van extreem kleine hoeveelheden materiaal - en daarbij gaat het bijvoorbeeld om de verhouding tussen twee isotopen van het op zichzelf al zeer zeldzame chemische element hafnium (Hf-176 en Hf-177) - leveren de analyses vaak wel iets verschillende resultaten op. Daar komt bij dat de insluitsels in de kristallen in de extreem lange tijd sinds hun vorming iets in samenstelling kunnen zijn veranderd door diffusie (het migreren van materiaal door een vaste stof heen, bijv. vanuit het insluitsel naar het omgevende kristal of omgekeerd). De interpretatie van de bij de analyses gevonden resultaten is daarom zeer complex. Er kan echter meer duidelijkheid worden verkregen door op die resultaten geavanceerde statistische bewerkingen toe te passen, zodat toch met grote zekerheid betrouwbare uitkomsten zijn te verkrijgen.

De zo verkregen resultaten wijzen onder meer uit dat tussen 4,5 en 4,2 miljard jaar geleden regelmatig materiaal uit een toen al bestaande (plaatselijke en dunne) aardkorst weer moet zijn opgenomen in het onderliggende magmatische materiaal (dat het beste met de huidige aardmantel kan worden vergeleken), en dat er ook binnen de toen bestaande korst al recycling optrad. Dat kan uiteraard allemaal alleen gebeuren wanneer er 4,5 miljard jaar geleden als een vroege vorm van aardkorst heeft bestaan: de eerste aardkorst is dus ouder dan tot nu toe werd aangenomen. Waarschijnlijk gaat het overigens "slechts" om enkele tientallen miljoenen jaren. Het blijft niettemin verbazingwekkend dat al zo kort na het ontstaan van de aarde, toen er nog 'helse' omstandigheden heersten, plaatselijk al een soort continentale korst kon ontstaan.

Referenties:
  • Harrison, T.M., Schmitt, A.K., McCulloch, T. & Lovera, O.M., 2008. Early (>4.5 Ga) formation of terrestrial crust: Lu-Hf, ń18O, and Ti thermometry results for Hadean zircons. Earth and Planetary Science Letters 268, p. 476-486.


Copyright ę NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl