Destaques
- A Grande Inconformidade é uma grande lacuna no registo geológico onde mais de mil milhões de anos da história da Terra parecem ter sido apagados.
- Os pesquisadores analisaram as rochas do embasamento abaixo da Grande Inconformidade no Cráton do Norte da China para identificar as causas dessa lacuna.
- A sua análise descobriu que as forças tectónicas associadas à formação inicial de supercontinentes foram em grande parte responsáveis pela Grande Inconformidade.
A Grande Inconformidade é uma lacuna generalizada no registo geológico onde mais de mil milhões de anos da história da Terra parecem ter sido apagados. Este “capítulo perdido” ocorre onde rochas sedimentares do Período Cambriano ficam diretamente sobre rochas ígneas e metamórficas muito mais antigas, muitas vezes chamadas embasamento cristalino. A lacuna reflecte tanto a erosão de rochas mais antigas como longos intervalos em que pouco ou nenhum sedimento foi depositado.
Os cientistas há muito debatem quais forças geológicas podem ter causado o desaparecimento de grande parte do registro rochoso. Até à data, existem duas teorias principais: Uma propõe que durante o período gelado do período criogeniano, há cerca de 700 milhões de anos, uma Terra bola de neve O evento de glaciação erodiu quilômetros de crosta continental. O outro atribui a elevação tectônica proveniente da formação e dissolução de supercontinentes como a principal causa da erosão.
De acordo com descobertas recentes publicadas em Anais da Academia Nacional de Ciênciasa última teoria prevalece: as forças tectônicas associadas à formação inicial de supercontinentes foram em grande parte responsáveis pela Grande Inconformidade.
Para testar as duas teorias, a equipe de pesquisa analisou rochas subterrâneas abaixo da Grande Inconformidade no Cráton do Norte da China, um antigo e estável bloco de crosta continental.
“Se a glaciação tivesse sido o fator dominante, seria de esperar ver um claro pulso de erosão na época das eras glaciais criogenianas”, disse o coautor. Nicholas Christie-Blickgeólogo do Observatório da Terra Lamont-Doherty, que faz parte da Columbia Climate School, e professor emérito de Ciências da Terra e Ambientais. “Não vemos esse padrão nos dados do Norte da China.”
Rastreando o resfriamento e a elevação sob a Grande Inconformidade
A equipe coletou amostras de rochas cristalinas antigas em cinco locais no norte da China, inclusive no interior do cráton e ao longo de suas bordas. No interior, as primeiras camadas do Cambriano repousam sobre rochas do embasamento, representando uma lacuna de mais de um bilhão de anos. Perto das bordas do cráton, a diferença de idade entre as rochas do embasamento e as camadas cambrianas sobrejacentes é muito menor.
Para determinar quando as rochas do embasamento esfriaram e subiram em direção à superfície, os pesquisadores analisaram minerais como zircão, monazita e mica, que registram mudanças de temperatura ao longo do tempo. Eles combinaram os dados minerais com modelos estatísticos para reconstruir como cada amostra esfriava à medida que se movia das profundezas da crosta em direção à superfície.
Dados de amostras no interior do cráton indicam que as rochas do embasamento resfriaram mais rapidamente entre 2,1 e 1,6 bilhões de anos atrás. Durante esse período, as rochas arrefeceram pelo menos 370 graus Celsius à medida que subiam através da crosta, correspondendo a cerca de 12 quilómetros de elevação e erosão. Após 1,6 mil milhões de anos, o arrefecimento continuou de forma mais gradual, acrescentando mais 9 a 13 quilómetros de elevação e erosão há cerca de 520 milhões de anos.
“As rochas do embasamento no interior cratónico do Norte da China formaram-se a profundidades de cerca de 25 quilómetros”, disse o co-autor Liang Duan, geólogo da Universidade Noroeste da China. “Exumá-los totalmente para a superfície requer aproximadamente essa quantidade de erosão.”
Os nossos dados “mostraram que cerca de 60% da erosão ocorreu antes de 1,6 mil milhões de anos atrás”, disse Duan. Usando métodos de datação termocronológica, as descobertas “indicam que cerca de 75% ocorreram antes de cerca de 1,35 bilhão de anos atrás”.
Consistente com esse momento, os dados não mostram um pulso distinto de resfriamento rápido durante as eras glaciais criogenianas. Embora não se possa excluir a possibilidade de algum arrefecimento durante esse período, as evidências sugerem que a erosão glacial foi limitada no interior do cráton.
As idades de resfriamento do zircão de uma amostra no interior cratônico variam de cerca de 620 milhões a 544 milhões de anos atrás, indicando que as rochas já haviam atingido níveis relativamente superficiais na crosta naquela época. A mais jovem destas idades sobrepõe-se a evidências de uma era glacial pré-cambriana tardia no norte da China, sugerindo que a glaciação poderia ter contribuído para a erosão nessa altura. No entanto, o maior episódio de resfriamento aconteceu muito antes.
O estudo também compara registros de temperatura de outros crátons, incluindo Laurentia, Báltica e Amazônia, que são os antigos núcleos geológicos da América do Norte, Europa e América do Sul. Estes crátons mostram um padrão semelhante, com o aumento da elevação e da erosão ocorrendo antes de cerca de 1,6 mil milhões de anos atrás.
Os autores estimam que mais de metade do total da elevação e erosão iniciais sob a Grande Inconformidade – cerca de 13 quilómetros de rocha associados a mais de 400 graus Celsius de arrefecimento – aconteceu durante um período anterior.
Repensando as origens da Grande Inconformidade
A Grande Inconformidade é frequentemente interpretada como o resultado de antigas eras glaciais globais. As novas descobertas sugerem que grande parte da erosão sob a Grande Inconformidade ocorreu durante longos períodos de atividade tectônica, e não durante um único evento de glaciação.
Os autores observam que as suas estimativas baseiam-se em suposições padrão sobre como a temperatura muda com a profundidade e reconhecem que não mediram diretamente algumas idades minerais iniciais. Ainda assim, os dados do Norte da China alinham-se com os registos de temperatura do interior de outros crátons e apoiam uma explicação tectónica para a maior parte da rocha removida na Grande Inconformidade.
Os co-autores do estudo são Rong-Ruo Zhan, Northwest University e University of Padova; Massimiliano Zattin e Valerio Olivetti, Universidade de Pádua; Bo Wan, Academia Chinesa de Ciências; e Rong-Hao Wei, Zhao Yang, Jianqiang Wang, Longlong Gou, Kai-Yun Chen e Xingliang Zhang, Northwest University.
