Litosfera, czyli skorupa ziemska wraz z górną warstwą płaszcza ziemskiego, jest najbliższym nam fragmentem wnętrza Ziemi. To tutaj zachodzi subdukcja płyt tektonicznych, rodzi się nowe dno oceanów, dochodzi do powstawania ryftów kontynentalnych itd. W litosferze również zanurzone są kratony – fragmenty pierwotnych kontynentów, które przetrwały setki milionów lat. Do niedawna uważano, że są one najbardziej wytrzymałym kawałkiem płyt kontynentalnych. Nowe odkrycie przedstawia jednak zupełnie inne dane.
Czytaj też: Jak powstały kontynenty na Ziemi? Po latach od rozwiązania zagadki ciągle mamy wątpliwości
Naukowcy z Uniwersytetu Illinois przedstawili w czasopiśmie Nature Geoscience zupełnie nową hipotezę na temat cyklu ewolucyjnego kratonów. Wykorzystali oni zestaw wyników z poprzednich swoich badań, aby udowodnić, że kratony rozszarpywane są od dołu przez siły grawitacji i wysoką gęstość skał.
Kontynenty w niektórych miejscach rozpadają się od dołu. Co się dzieje z kratonami?
W 2022 roku ten sam zespół badaczy z Illinois odkrył, że gęstość skał budujących kratony jest na tyle mała, że powinny one znajdować się na wysokości około trzech kilometrów nad poziom morza. W rzeczywistości jest inaczej – chociażby teren Syberii Zachodniej będący kratonem ma wysokość bezwzględną wynoszącą ledwie kilkadziesiąt do kilkuset metrów.
Wobec tego wysnuto wniosek, że dolna część litosfery pod kratonami musi być o wiele gęstsza, a zatem i cięższa, aby móc ściągać całą masę w dół. Najnowsze badania dowodzą, że owa cięższa dolna warstwa pod kratonem po pewnym czasie może się odrywać i opadać w głąb płaszcza Ziemi. Nazwano to zjawisko delaminacją (odwarstwieniem) dolnej kratonicznej litosfery. To ono odpowiada za rozpad kratonu na mniejsze części.
Ma to związek z tym, że po odpadnięciu najcięższego fragmentu, kraton unosi się do góry i wystawia się na działanie powierzchniowych procesów erozyjnych – wymywanie przez rzeki, wywiewanie przez wiatr, erozja biologiczna i chemiczna.
Według teorii naukowców niekoniecznie delaminacja musi być początkiem końca danego kratonu. Opadnięte warstwy zanurzając się na dużych głębokość, mogą zacząć się wytapiać, a następnie w formie unoszącej do góry magmy podściełać na nowo kratoniczną litosferę. Taki cykl delaminacji i ponownego podściełania mógłby wyjaśniać, dlaczego kratony przetrwały tyle epok geologicznych – tłumaczą naukowcy cytowani w komunikacie prasowym.
Czytaj też: Skąd się wzięły kontynenty na Ziemi? Naukowcy wskazują na zaskakującą rolę meteorytów
Nowa hipoteza na temat rozwoju i ewolucji kratonów przynosi swoiste orzeźwienie w teorii tektoniki płyt i rozumieniu procesów endogenicznych. Być może dzięki tej wiedzy nauka odkryje jeszcze inne nieznane fakty na temat najstarszych kawałków powierzchni naszej planety.