Las erupciones volcánicas submarinas fueron comunes entre hace 3.500 y 3.300 millones de años
Nuestra Tierra tiene alrededor de 4.500 millones de años. En sus primeros años, dominaban vastos océanos. Había frecuentes erupciones volcánicas y, como no había oxígeno libre en la atmósfera, no había capa de ozono. Era un planeta dinámico y en evolución.
Los científicos saben todo esto, pero, por supuesto, todavía existen lagunas en nuestro conocimiento. Por ejemplo, si bien sabemos qué tipo de rocas se formaban en diferentes partes del planeta hace 3.500 millones de años, todavía no entendemos qué procesos geológicos impulsaron estas formaciones.
Afortunadamente, las respuestas a estas preguntas están disponibles. La evidencia se conserva en antiguas rocas volcánicas y sedimentarias que se remontan a la era Arcaica, hace entre 4 mil millones y 2,5 mil millones de años.
Estas rocas se encuentran en las partes más antiguas de lo que hoy son los continentes, llamadas cratones. Los cratones son fragmentos de continentes antiguos que se formaron hace miles de millones de años. Su estudio ofrece una ventana a cómo operaban en el pasado los procesos dentro y sobre la superficie de la Tierra. Albergan una variedad de diferentes grupos de rocas, incluidas rocas verdes y granitos.
Un ejemplo es el cratón Singhbhum, en el cinturón de rocas verdes de Daitari en el estado de Odisha, en el este de la India. En investigaciones anteriores se ha descubierto que esta parte antigua de la corteza terrestre se remonta a hace 3.500 millones de años. Los conjuntos de rocas más antiguos del cratón son en gran parte rocas volcánicas y sedimentarias, también conocidas como sucesiones de rocas verdes (en inglés: greenstone). Las rocas verdes son conjuntos de rocas formadas principalmente por rocas volcánicas submarinas con rocas sedimentarias menores.
"Mi equipo de investigación y yo publicamos recientemente un estudio en el que comparamos el cratón Singhbhum con cratones de Sudáfrica y Australia. Elegimos estos sitios porque conservan los mismos tipos de rocas, en las mismas condiciones (no intensamente deformadas ni metamorfoseadas), del mismo período de tiempo: hace unos 3.500 millones de años. Son los mejores archivos para estudiar los primeros procesos de la superficie de la Tierra", dice Jaganmoy Jodder, investigador postdoctoral de la Universidad de Witwatersrand.
Los hallazgos clave fueron que las erupciones volcánicas de estilo explosivo eran comunes en lo que hoy son India, Sudáfrica y Australia hace unos 3.500 millones de años. Estas erupciones ocurrieron principalmente bajo los océanos, aunque a veces por encima de ellos.
Comprender estos procesos primitivos de la Tierra es vital para reconstruir la historia evolutiva del planeta y las condiciones que pueden haber sustentado la vida durante diferentes épocas geológicas. Este tipo de investigación es también un recordatorio de las antiguas maravillas geológicas que nos rodean y de que hay mucho más por descubrir para comprender la historia de nuestro planeta.
Imagen: Las montañas Barberton Makhonjwa parecen tranquilas hoy en día, pero hace 3.500 millones de años la Tierra estaba agitada por volcanes.
La investigación
Los científicos tomaron muestras de algunas rocas del Cratón Singhbhum para poder estudiarlas en el laboratorio. Para fines de comparación se utilizaron datos existentes del mismo sitio, así como de sitios en Sudáfrica e India.
Los detallados estudios de campo se complementaron con la datación por edad radiométrica de uranio-plomo (U-Pb). Este método común y bien establecido proporciona información sobre cuándo cristalizó un magma; en otras palabras, nos dice cuándo se formó una roca. De esta manera se puede establecer líneas de tiempo geológicas clave para ilustrar qué procesos estaban en marcha y cuándo.
También descubrieron que la geología de esta área comparte marcadas similitudes con los cinturones de roca verde documentados en las áreas de Barberton y Nondweni en Sudáfrica y el Cratón de Pilbara en Australia occidental.
En particular, todas estas áreas experimentaron erupciones volcánicas máficas submarinas generalizadas (es decir, con alto contenido de óxido de magnesio) hace entre 3.500 y 3.300 millones de años, conservadas como lava almohadillada y komatiitas.
Esto difiere del vulcanismo silícico (elevada concentración de dióxido de silicio), que según las investigaciones prevalecía hace unos 3.500 millones de años.
Estos hallazgos enriquecen nuestra comprensión de los antiguos procesos volcánicos y sedimentarios y su importancia en el contexto más amplio de la evolución geológica y biológica de la Tierra.
Los años de formación de nuestro planeta
Estos descubrimientos son fundamentales por varias razones. En primer lugar, ofrecen una imagen más clara de las primeras actividades tectónicas de la Tierra durante la época Arcaica, contribuyendo a nuestra comprensión de los años de formación del planeta.
En segundo lugar, las características geológicas únicas del Cratón Singhbhum, incluidos sus cinturones de rocas verdes, proporcionan información invaluable sobre la superficie de la Tierra y los procesos atmosféricos. Esto es crucial para formular hipótesis sobre las primeras condiciones habitables y el surgimiento de vida en la Tierra.
Además, comparar el cratón Singhbhum con cratones similares en Sudáfrica y Australia nos permite construir un modelo más completo relacionado con los procesos geológicos que operaron durante el Arcaico. Esto puede ayudar a arrojar luz sobre los antiguos procesos geodinámicos que prevalecían en diferentes partes de la joven Tierra.
Esta investigación enfatiza la necesidad de seguir explorando la historia geológica de los cratones antiguos en todo el mundo. Comprender estos procesos primitivos de la Tierra es vital para reconstruir la historia evolutiva del planeta y las condiciones que pueden haber sustentado la vida.
El estudio ha sido publicado en Precambrian Research: Geochronology of the Daitari Greenstone Belt, Singhbhum Craton, India
Este artículo se republicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: Earth’s early evolution: fresh insights from rocks formed 3.5 billion years ago.
