Bagaimana peneliti menemukan sisa-sisa kerak bumi primitif di dekat Perth

Planet kita lahir sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu. Untuk memahami sejarah yang panjang dan menakjubkan ini, kita perlu mempelajari batuan dan mineral yang menyusunnya.

Batuan tertua di Australia, salah satu yang tertua di Bumi, ditemukan di wilayah Murchison di Australia Barat, 700 kilometer sebelah utara Perth. Mereka berumur sekitar 4 miliar tahun yang lalu.

Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di Komunikasi Bumi dan Lingkungankami menemukan Bukti batuan yang berumur sama Dekat Cooley, Perth Selatan. Hal ini menunjukkan bahwa batuan purba di Australia Barat mencakup wilayah yang jauh lebih luas dari yang kita ketahui, terkubur jauh di dalam kerak bumi.

Kerak benua kuno

Kerak bumi kuno Australia sangat penting untuk memahami masa awal Bumi, karena kerak ini memberi tahu kita tentang bagaimana kerak benua terbentuk dan berevolusi.

Kerak benua membentuk dasar daratan tempat manusia hidup, mendukung ekosistem, dan menyediakan sumber daya dasar bagi peradaban. Tanpanya tidak akan ada air tawar. Negara ini kaya akan sumber daya mineral seperti emas dan besi, sehingga penting secara ekonomi.

Namun, menjelajahi kerak benua purba tidaklah mudah. Kebanyakan dari mereka terkubur dalam-dalam, atau telah banyak dimodifikasi oleh lingkungannya. Hanya ada beberapa area terbuka di mana peneliti dapat mengamati kerak bumi purba ini secara langsung.

Untuk memahami usia dan komposisi kerak bumi kuno yang tersembunyi ini, para ilmuwan sering kali mengandalkan metode tidak langsung, seperti mempelajari mineral terkikis yang tersimpan di cekungan tertutup, atau menggunakan penginderaan jarak jauh dari gelombang suara, magnet, atau gravitasi.

Namun, mungkin ada cara lain untuk menyelidiki kerak yang lebih dalam, dan bahkan mengambil sampelnya, jika kita beruntung.

Menarik kristal dari kedalaman

Kerak planet kita sering kali terpotong oleh magma kaya besi dan magnesium, yang memanjang dari kerak atas hingga ke mantel bumi. Struktur ini, yang dikenal sebagai tanggul, bisa berasal dari kedalaman setidaknya 50 kilometer (jauh lebih dalam daripada sumur terdalam sekalipun, yang panjangnya hanya 12 kilometer).

Bendungan ini dapat menangkap sejumlah kecil mineral dari kedalaman dan mengangkutnya ke permukaan, tempat kita dapat memeriksanya.

Dalam penelitian terbaru kamiKami telah menemukan bukti batuan kuno yang terkubur dengan menentukan usia butiran zirkon dari salah satu tanggul ini.

Zirkon mengandung sejumlah kecil uranium, yang lama kelamaan akan terurai menjadi timbal. Dengan mengukur secara cermat rasio timbal terhadap uranium dalam butiran zirkon, kita dapat mengetahui sudah berapa lama sejak butiran tersebut mengkristal.

Metode ini menunjukkan bahwa kristal zirkon dari bendungan tersebut berumur 3,44 miliar tahun.

Baju besi Titanit

Zirkon dikemas dalam mineral berbeda yang disebut zirkonium TitanitZirkon ini lebih stabil secara kimia dibandingkan zirkon yang ditemukan di bendungan. Bayangkan sebutir garam yang terperangkap di dalam sepotong gula rebus yang Anda masukkan ke dalam secangkir teh panas.

Stabilitas perisai titanium melindungi kristal zirkon kuno dari perubahan kondisi kimia, tekanan, dan suhu saat tanggul bergerak ke atas. Kristal zirkon yang tidak terlindungi di bendungan tersebut dimodifikasi secara signifikan selama perjalanan, menghapus catatan isotopnya.

Namun, butiran pelindung titanium tetap utuh dan memberikan gambaran langka tentang sejarah awal Bumi.

Bendungan tersebut, yang berusia sekitar 1,4 miliar tahun, telah memberikan jendela unik ke dalam kerak bumi kuno yang mungkin masih tersembunyi. Kami juga menemukan butiran zirkon kuno serupa di utara dalam pasir dari Sungai Swan, yang mengalir melalui Perth dan mengalir ke area yang sama, sehingga memperkuat usia dan asal usul material kuno tersebut.

Temuan ini meluas ke area kerak bumi kuno yang diketahui, yang sebelumnya diidentifikasi di wilayah Narer di wilayah Murchison.

Salah satu alasan mengapa penting untuk memahami lapisan kerak bumi yang dalam adalah karena kita sering menemukan mineral pada batas antar blok kerak bumi. Pemetaan blok-blok tersebut dapat membantu memetakan wilayah untuk mencari potensi pertambangan.

Sisa-sisa waktu yang dalam

Jadi, lain kali Anda mengambil batu dan menggosokkan butiran mineral ke tangan Anda, pikirkan sudah berapa lama butiran tersebut ada.

Untuk memahami skala waktu, bayangkan sejarah planet kita berlangsung selama satu tahun. Bumi terbentuk dari debu yang berputar-putar 12 bulan lalu. Segenggam pasir yang Anda ambil di sekitar Perth akan mengandung satu atau dua butir pasir dari sekitar sepuluh bulan yang lalu. Sebagian besar emas Australia terbentuk tujuh bulan lalu, dan tanaman liar baru tiba satu bulan lalu.

Dua minggu lalu, dinosaurus muncul. Seluruh umat manusia telah datang dalam tiga puluh menit terakhir. Dan kamu? Pada skala ini, hidup Anda akan berlangsung sekitar setengah detik.