Cyrkon pod mikroskopem.

Cyrkon pod mikroskopem. Źr. Wikimedia Commons.

Na przestrzeni ostatnich czterech miliardów lat kontynenty nieustannie przemieszczały się po powierzchni Ziemi, zderzały, łączyły i rozpadały. Na skutek tych destrukcyjnych procesów po najstarszych lądach mogło zostać naprawdę niewiele: na przykład pojedyncze ziarna minerałów.

Łączenie się i rozpad kontynentów powoduje, że ich dawne granice i konfiguracje uległy całkowitemu zatarciu. Ustalenie, że dwa lądy znajdujące się dziś po przeciwnej stronie kuli ziemskiej stanowiły przed miliardami lat jeden kraton (fragment skorupy kontynentalnej) jest więc naprawdę trudne.

Mimo to wiemy coraz więcej o najwcześniejszej historii kontynentów. Naukowcy ustalili przykładowo, że fragmenty skorupy kontynentalnej budującej dziś podłoże RPA (tarcza Kaapvaal) przed około trzema miliardami lat stanowiły część kontynentu, w skład którego weszła też północno-zachodnia Australia (tarcza Pilbara). Kontynent ten został ochrzczony mianem Vaalbara, od nazw obu tarcz wchodzących w jego skład. Dzisiaj dwa fragmenty tego dawnego lądu rozdzielone są kilkoma tysiącami kilometrów Oceanu Indyjskiego.

Niedawno naukowcy odkryli jeszcze jedno interesujące połączenie pomiędzy innymi fragmentami Afryki oraz Australii. Między 2,7 a 2,6 mld lat temu tarcze Zimbabwe (dziś rejon południowej Afryki) oraz Yilgarn (dzisiaj w Australii) stanowiły najprawdopodobniej część jednego kontynentu, nazwany Zimgarn – również, tak jak Vaalbara, od nazw dwóch tarcz (Smirnov et al., 2013).

W badaniach historii kontynentów można cofnąć się jeszcze dalej – aż do około 3,7 mld lat temu. Z tego okresu znamy tylko nieliczne wystąpienia skał, przede wszystkim w Kanadzie, na Grenlandii, a także w Australii. I właśnie w Australii, na terenie wspomnianej już tarczy Yilgarn geolodzy znaleźli (Therna i Nelson, 2012) ziarna cyrkonu – odpornego minerału wchodzącego w skład skał granitoidowych.

Oszlifowany cyrkon.

Oszlifowany cyrkon. Fot. Gunnar Ries.

Skały, w składzie których pierwotnie znalazły się badane cyrkony, już nie istnieją. Pozostały po nich tylko te odporne ziarna minerałów, które trafiły do skał osadowych o wieku około trzech miliardów lat. Uległy one później metamorfizmowi (przeobrażeniu), ale cyrkony zachowały się do dzisiaj.

Badania wykazały (Therna i Nelson, 2012), że cyrkony te są różnego wieku – a ściślej, pochodzą z dwóch odmiennych populacji różnego wieku, które zostały wymieszane w skałach osadowych sprzed trzech miliardów lat – czyli w tych skałach, które przetrwały do dziś. A to oznacza, że prawdopodobnie pochodziły one z co najmniej dwóch niewielkich mikrokontynentów, które uległy połączeniu (prawdopodobnie około 3,7 mld lat temu). Połączenie się tych mikrokontynentów doprowadziło do wymieszania dwóch populacji cyrkonów.

Nie sposób dzisiaj ustalić, jakie to dwa mikrokontynenty zderzyły się 3,7 mld lat temu. Nie wiemy nawet, czy do dzisiaj zachowały się jakiekolwiek ich pozostałości – poza ziarnami cyrkonów. Możliwe więc, że te małe ziarenka odpornych minerałów są jedynymi śladami po kontynentach sprzed blisko czterech miliardów lat.

Cytowane artykuły:

Aleksey V. Smirnov et al., 2013. Trading partners: Tectonic ancestry of southern Africa and western Australia, in Archean supercratons Vaalbara and Zimgarn. Precambrian Research 224, 11–22. DOI: 10.1016/j.precamres.2012.09.020

Eric R. Therna, David R. Nelson, 2012. Detrital zircon age structure within ca. 3 Ga metasedimentary rocks, Yilgarn Craton: Elucidation of Hadean source terranes by principal component analysis. Precambrian Research 214–215, 28–43. DOI: 10.1016/j.precamres.2011.10.015