지구는 지각의 일부를 잃어 버렸고, 이제 과학자들은 비난 할 것에 대한 새로운 단서를 가지고 있습니다 : 많은 빙하.
약 6 억 6 천만 년 전에 지구는 스노우 볼 지구 (Snowball Earth)라고 알려진 시대의 지구상의 얼음 속에 숨어있었습니다. 전 세계적으로 빙상을 갈아서 바다로 밀어 넣는 것은 3 ~ 5 킬로미터 (1.8 ~ 3 마일)의 크러스트 일 수 있다고 연구원들은 12 월 31 일에 보도했다. 새로운 바위로.
과학자들이 옳다면 Snowball Earth는 위대한 부적합이라고 불리는 지질의 매우 이상한 특징을 설명합니다. 전 세계에서 볼 때이 부적합은 지각의 가장 오래된 지하실 바위 위에 퇴적암이 퇴적 된 층을 의미합니다. 기이하게도, 수십억 년의 퇴적층이이 화성 또는 변성 지하실과 가장 오래 보존 된 퇴적암 사이에 빠져있다. 예를 들어, 그랜드 캐년 (Grand Canyon)에서는 약 12 억 년의 암석이 사라졌습니다.
미네랄 미스터리
버클리 캘리포니아 대학의 지질학자인 브레인 켈러 (Brenhin Keller)는 지르콘에 대한 연구를 시작했을 때 위대한 부적합성을 설명하려고 시도하지 않았다. 지구에. 가장 오래된 지르콘은 44 억 년이되었으며 지구보다 1 억 6 천 5 백만 년 더 젊습니다.
지르콘은 거의 모든 곳에서 살아남을 수 있기 때문에 맨틀에서 녹아서 재 혼합 및 재활용하여 새로운 암석을 형성하더라도 지구의 지각에 대한 기록을 유지합니다. 켈러와 그의 팀은 특정 동위 원소 또는 하프늄 -176과 하프늄 -177이라는 분자 변이체의 값에 초점을 맞춘 약 34,000 개의 지르콘에 대한 데이터를 수집했습니다.
하프늄 -176은 또 다른 은빛 원소 인 루테튬의 방사성 붕괴 동안 형성되는 은빛 금속 원소 하프늄의 동위 원소입니다. 켈러는 라이브 과학에 따르면 루테튬은 마그마에 통합되어 화산 폭발을 통해 빵 껍질에 쏘이지 않고 맨틀 내에 머무르는 경향이 있다고한다. 그 결과, 맨틀은 특히 루테튬이 풍부하기 때문에, 루테튬 붕괴로 형성되는 하프늄 -176도 풍부합니다. 빵 껍질은 비교하면 하프늄, 하프늄 -177의 또 다른 동위 원소가 풍부합니다. 이러한 이유로 지르콘에서 하프늄 -176과 하프늄 -177의 비율은 지르콘이 맨틀에서 유래 한 마그마 또는 오래된 크러스트의 녹아서 재활용 된 마그마로 형성된 것인지 여부를 연구원에게 알릴 수 있습니다.
재활용 크러스트
켈러와 그의 동료들의 놀랍게도 지르콘의 비율은 많은 양의 오래된 크러스트가 재활용되어 새로운 지르콘을 만들기 위해 다시 녹여서 한 번에 밝혀졌습니다. 켈러는“정말 극적이었다”고 말했다.
"전세계 규모로이 작업을하려면 많은 크러스트를 가져 와서 새로운 마그마로 녹여야합니다."
켈러 교수는이를 신속히 처리하기 위해서는 하부 지각에서 많은 지각이 빠르게 녹아 야한다고 설명했다. 운좋게도 물을지나 가면 지르콘 내의 산소 분자에 특정 분자 지문이 남게되어 켈러와 그의 팀은 지르콘 (그리고 일단 그것을 주둔했던 바위)이 물의 항해를했는지 여부를 확인할 수있었습니다. 그들이 가지고있는 것으로 밝혀졌습니다.
많은 양의 빵 껍질이 갑자기 바다의 섭입 지역으로 옮겨져 맨틀로 다시 뭉쳐져 나갔다. 그러나 모든 지각이 바다로 옮겨 졌다면 누군가 침식을 발견했을 것입니다.
"실제로 우리는 큰 부적합에있다"고 말했다.
깨끗하게 닦아
켈러는 이것이 특별한 주장이며 특별한 증거가 필요하다는 것을 인정합니다. 그와 그의 동료들은 영향 분화구에 관한 다른 연구를 살펴봄으로써 그 증거의 일부를 제공하기위한 발걸음을 내딛었습니다. 약 7 억 년 전에 지구의 충돌 분화구가 거의 깨끗해 졌다는 것을 발견했습니다. 캐나다의 서드 베리 (Sudbury) 분지와 남아프리카의 Vredefort 분화구 (Vredefort 분화구)는 스노우 볼 어스 (Snowball Earth) 이전의 거대한 분화구 두 개 뿐이며,이 분화구는 원래 각각 150km (300 마일), 300km (185 마일) 크기로 엄청나게 거대했습니다. 그들은 원래 크기의 일부로 침식되었습니다.
켈러와 그의 팀은 스노우 볼 어스의 빙하가 다른 모든 충격 분화구를 깨끗이 닦고 서드 베리와 브레드 포트의 꼭대기를 약간 긁어 냈다고 생각한다. 그들의 계산에 의해 평균 6 백 6 십만 년 동안 Snowball Earth의 빙상이 평균 1.8에서 3 킬로미터의 지각을 긁어 냈습니다. 켈러는 어떤 지점에서는 손실이 더 크며 다른 곳에서는 크러스트가 전혀 손실되지 않았다고 말했다.
켈러는 얼음이 매년 평균 0.002 인치 (0.0625 밀리미터)의 먼지를 깎아내어 빵 껍질을 벗겨 내야한다고 말했다. 그는 현대 빙하조차도 산들 바람이라고 말했다. 오늘날 대륙 빙상의 침식 속도는 0.004 ~ 0.19 인치 (0.1 ~ 4.8mm)이며 가파른 산악 빙하는 매년 거의 4 인치 (100mm)의 암석과 흙이 움직입니다.
과학자들은 빙하를 이전의 위대한 부적합의 원인으로 생각했지만, 그 아이디어는 크게 포기되었다고 켈러는 말했다. 노스 캐롤라이나 대학교의 지질학자인 윌리엄 화이트 (William White)의 아이디어에 관한 1973 년 논문은 다른 연구자들에 의한 단일 인용을 얻지 못했습니다. 다른 이론으로는 불가능한 것 (땅을 깨끗하게 닦았지만 달이 실제보다 수십억 년 후에 형성되어야 했음)과 더 합리적인 것 (거대한 초 대륙의 풍요 로움과 풍화)이 포함됩니다.
켈러는 상승과 빙하가 모두 수 킬로미터의 껍질을 제거하는 역할을 할 수 있다고 말했다. 2013 년 연구자들은 눈보라 지구 시대의 암석이 대기에서 이산화탄소를 포집하여 저장했음을 발견했습니다. 아마도 극심한 풍화가 암석을 특히 다공성으로 만들었 기 때문일 것입니다. 이러한 이산화탄소 포집은 화석 연료의 연소로 인해 현대에서 발생하는 지구 온난화의 반대편 인 지구 냉각을 유발할 수있었습니다. 냉각으로 인해 지구의 얼음이 얼어 붙어 빙하가 침식을 가속화 할 수있었습니다.
켈러와 그의 팀은 대 부적합 아래의 지하층 암석을 테스트하여 자금이 언제 들어 올려 졌는지 알아 내기 위해 자금을 지원하기 위해 노력하고 있습니다. 그는 상승과 빙하기의 타이밍을 풀면 Snowball Earth를 유발 한 원인과 궁극적으로 지구의 사라지는 지각에 대한 책임을 분명히하는 데 도움이 될 수 있다고 그는 말했다.
편집자 주 :이 기사는 누락 된 레이어를 설명하는 거대한 조수 이론을 지원하기 위해 달이 "이전"이 아닌 "이후"를 형성해야한다고 표시하기 위해 업데이트되었습니다.
