Los cálculos de isótopos extintos (ej. 129I

Los cálculos de isótopos extintos (ej. 129I - 129Xe) sugieren que la
explosión de la supernova que habría originado el sistema solar
ocurrió hace 4571 Ma
Nelson (2004)
La formación del sistema solar fue breve: 30-40 millones de años
Las rocas más antiguas de la Luna
tienen 4530 Ma
Los meteoritos más primitivos tienen
edades de 4560 Ma
Corresponderían a proto-planetas
Las rocas más antiguas encontradas en la Tierra, el gneiss de
Acasta en Canadá : 4030 millones de años (Ma)
Gneiss de Acasta (Canadá)
El Arqueano comienza con las rocas más antiguas
preservadas. Hace unos 4000 M.a.
Faltan unos 500 m.a.: Hadeano
Circones detríticos hallados en una cuarcita de de ca. 3050 Ma en el cratón de
Yilgarn (Australia) han revelado las edades más antiguas en la Tierra (4350 Ma)
La rocas fuente aún no han sido halladas (cratón de Yilgarn?)
Hace 4350 Ma existieron procesos de estabilización cortical que permitieron
cristalización, exposición y posterior erosión
Si se observa la distribución de edades de las rocas, se ven núcleos más
antiguos rodeados de rocas más jóvenes: Crecimiento paulatino de la
corteza continental
Greenstone Belts
Sucesión supracrustal formada mayormente por metavolcanitas básicas y
ultrabásicas intercaladas con sedimentos volcaniclásticos, formados en
ambientes submarinos. Volcanismo basáltico (toleítico) a komatítico
Sucesiones de forma lineal a irregular que se extienden por cientos de km y con
un ancho de 20 a 100 km. En general son secuencias compuestas. El mayor es el de
Abitibi en Canadá (2.7 Ga)
Por mucho tiempo fueron considerados sucesiones típicas del Precámbrico
Algunos lo consideran un error y que existen Greesntone Belts fanerozoicos
Rocas
Sedimentarias
Rocas B y UB
Mapa geológico del Greenstone Belt de Barbeton (SudAfrica)
ca. 3500 Ma
El Greenstone Belt
de Abitibi
El volcanismo en los GB
La sucesión lávica-sedimentaria puede superar
los 12 km.
Lavas komatíticas son mucho más frecuentes en
el Arqueano. Cristalizan a mayor temperatura.
(erupciones a 1600°C)
El lapso involucrado en las sucesiones
de GB puede ser de cientos de millones
de años
Estratigrafía bastante similar
Modelo de “plughole” de Trendall (2002)
La geometría de varios GB arqueanos con cinturones de rocas oceánicas
rodeando plutones es explicado como remanentes de una tectónica diferente en el
Hadeano
En un medio isótropo con fuerte convección se desarrollan celdas pentagonales.
Con inmersión del fluido en el centro. Primeras diferenciaciones ocurren en los
centros de los pentágonos (TTG). Reciclados en el manto por fuerte convección
Por qué no hay rocas más antiguas que 4.0 Ga?. El régimen convectivo
demasiado veloz y energético hasta esa época. Primeros proto-continentes hacia
4.0 Ga.
Se forman entonces los primeros mares marginales. Los GB producto de la
obducción contra los “plugholes” de TTG. Crecimiento de los proto-continentes
por acreción
La distribución de edades modelo de Nd a nivel global sugiere que la mayoría
de las rocas juveniles son arqueanas a proterozoicas
Reciclado de corteza en el Proterozoico tardío y Fanerozoico
A 2.6 y 1.9 Ga se da la mayor
frecuencia de GB y de material
juvenil
Gaps a 2-5-2.2 y 1.6-1.3 Ga
Relacionado con supercontinentes?
Crecimiento episódico de la corteza?
Para hace 1.7 Ga ya existía el 70% de la corteza
Solo el 15% en el Fanerozoico.
No significa necesariamente igual ritmo de
producción de corteza (balance creacióndestrucción)
1.
Fyfe (1978): crecimiento inicial y luego reciclado
(hasta disminución). La mayor parte formada en el
Hadeano (?)
2.
Reymert y Schubert (1984): tipo 1 menos extrema.
Gran crecimiento inicial y luego lineal
3.
Crecimiento lineal
4.
Taylor y McLennan (1985): crecimiento episódico.
Mayormente en el Arqueano tardío
5.
Hurley Rand (1979): crecimiento acelerado basado
en distribución de edades Rb-Sr y K-Ar.
Desacreditado
Para el Arqueano se estima que la producción de calor radiactivo en el Manto era 2
o 3 veces superior al actual y mayor calor primitivo. Debiera haber convección más
violenta. Placas más pequeñas, delgadas y rápidas?
Sin embargo, la corteza oceánica arqueana es mucho más potente (16 km)
.. y los cratones tienen raices litosféricas profundas. Han sufrido un
flujo térmico reducido!. Contradictorio con la idea de placas pequeñas,
delgadas y rápidas
Jun Korenaga (2006): Hipótesis de la Tectónica lenta del Arqueano
(“sluggish tectonics”)
Contra los conceptos intuitivos de una tectónica de placas
acelerada y con placas pequeñas, finas y veloces,
Korenaga propone, en base a analizar las propiedades
físicas de un sistema convectivo como el del Arqueano,
que la convección debe haber sido más lenta que en el
Fanerozoico
Una manto más caliente debe haber producido mayor
deshidratación y empobrecimiento de la litósfera,
generando placas más espesas. Estas deben moverse
más lentamente para lograr enfriarse y subducirse
Calculando el ritmo de enfriamiento del Manto es casi
inescapable que todo el manto estaba fundido hace 1000
Ma (absurdo)
Se debe considerar producción de calor anómala en el
Manto (no hay evidencias) o convección estratificada
γ: relación de Urey (calor producido vs pérdida por convección)
γ = 0 sin fuente de calor interna ; γ = 1 flujo térmico en la superficie = calor producido
La abundancia de elementos radiactivos en el manto sugiere γ = 0.15 (actualmente)
La abundancia cosmológica sugiere un γ < 0.3
Korenaga usa un γ actual entre 0.15 y 0.3 (realista) en contra de un valor de 0.72
de los modelos convencionales
b) En los modelos convencionales la velocidad de las placas aumenta
exponencialmente hacia atrás en tiempo, en el nuevo modelo disminuye
Antes de 2.5 Ga gran incertidumbre en régimen térmico
Si la velocidad de las placas era
mayor, por qué el ciclo de
supercontinentes parece acelerarse?
o al menos no enlentecerse?
Con una velocidad menor en el
Precámbrico se podría explicar la
paradoja de convección global versus
reservorios diferentes en el manto. Se
necesitarían 4 Ga para involucrar toda
la masas del manto en un ciclo
convectivo. En los modelos
convencionales se alcanza en 2 Ga
“Supercontinentes” precámbricos
(Rogers y Santosh, 2004)
Existen propuestas de que la Tierra evoluciona en ciclos de supercontinentes.
Según R y S el primer supercontinente fue Ur hace unos 3000 Ma
Configuraciones gondwánicas?
Rogers and Santosh (2004)
Supercontinente “Atlántica” (2.0 Ga)
Supercontinente “Nena”
(1.8 Ga)
La unión de Ur, Nena y Atlántica habría
originado el primer supercontinente
“verdadero”: Columbia
Supercontinente “Columbia” (1.8-1.3Ga)
Zhao et al. (2004)
Propuesta reciente de configuración de Columbia
Hacia 1100 Ma se habría comenzado a formar Rodinia, hasta ca.750 Ma