Untuk mempelajari lebih lanjut tentang sejarah kerak bumi, para peneliti mempelajari partikel zirkon yang tertanam dalam granitoid (dilihat di bawah mikroskop) dari Blok Yangtze di barat daya Tiongkok. Kredit: Wei Wang
Informasi dari molekul zirkon yang membeku memberi para peneliti wawasan baru tentang cara kerja bagian dalam bumi.
Sedikit yang diketahui tentang sifat dan evolusi kerak benua bumi sebelum beberapa miliar tahun yang lalu karena kraton, atau bagian stabil litosfer yang berumur lebih dari 2–3 miliar tahun, relatif jarang.
Peran Zirkon dalam Sejarah Geologi
Namun, kraton adalah rumah bagi partikel kecil zirkon, yang mengandung berbagai sistem isotop seperti uranium, hafnium, oksigen, atau timbal dan menawarkan satu cara untuk melihat miliaran tahun ke masa lalu.
Zirkon detrital, yang ditemukan dalam sedimen yang telah terlapuk dari batuan, dapat melestarikan lebih banyak sejarah bumi dibandingkan zirkon beku yang terbentuk dari batuan cair atau magma. Namun, karena zirkon detrital kekurangan informasi petrogenetik tentang batuan sumber asalnya, zirkon detrital mungkin menunjukkan usia yang sangat muda serta isotop hafnium yang salah untuk batuan purba.
Dalam sebuah studi baru, para ilmuwan fokus pada zirkon beku utuh.
Sejarah Fluktuasi Isotop dan Teori Geologi
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pada masa transisi dari era Paleoarchean ke Mesoarchean, sekitar 3 miliar tahun yang lalu, terjadi peningkatan rasio isotop hafnium yang terletak di detrital dan batuan beku zirkon.
Peningkatan ini diduga disebabkan oleh peremajaan kerak, dimana magma yang lebih baru disuntikkan ke batuan kerak yang lebih tua. Ada teori yang tersebar luas bahwa pengangkatan ini juga menandai transisi dari kerak dan mantel yang tidak bergerak ke periode pergerakan lempeng yang lebih mudah berubah.
Menantang Kepercayaan Geologi Tradisional
Studi baru, yang meneliti zirkon beku dan sifat geokimia lainnya dari batuan granitoid di Blok Yangtze, Tiongkok barat daya, sebuah kawah berusia lebih dari 3 miliar tahun, menantang teori ini. Para peneliti berpendapat bahwa peremajaan kerak bumi yang terjadi secara global pada era ini disebabkan oleh peningkatan suhu mantel, bukan aktivitas tektonik yang meluas.
Implikasinya terhadap Perkembangan Kerak Benua
Data yang diperoleh dari analisis isotop pada zirkon beku menunjukkan bahwa magma yang lebih muda mengalir ke kerak benua yang ada, menyebabkan batuan mantel mencair dan magma panas berkumpul di batas kerak-mantel. Sebagian dari magma yang meleleh sebagian ini akan mendingin menjadi granitoid seperti yang ada di Blok Yangtze barat daya. Proses ini mungkin memainkan peran penting dalam pertumbuhan kerak benua dan menawarkan kemungkinan penjelasan baru mengenai asal mula konfigurasi tektonik bumi seperti yang kita kenal sekarang.
Referensi: “Peremajaan Kerak Kontinental pada Transisi Paleo-Mesoarchean Akibat Peningkatan Mantel Panas Bumi” oleh Gui-Mei Lu, Yi-Gang Xu, Wei Wang, Christopher J. Spencer, Guangyu Huang dan Nick MW Roberts, 10 April 2024, Surat Penelitian Geofisika.
DOI: 10.1029/2024GL108715
NewsRoom.id
