ये छोटे क्रिस्टल पृथ्वी की प्रारंभिक प्लेट टेक्टोनिक गतिविधि के ‘टाइम कैप्सूल’ हैं

3.8 अरब साल पहले के जिक्रोन के छोटे क्रिस्टल में पृथ्वी पर प्लेट टेक्टोनिक गतिविधि के लिए अभी तक के सबसे पुराने भू-रासायनिक साक्ष्य हैं।

क्रिस्टल में संरक्षित आइसोटोप और ट्रेस तत्व सबूत दिखाते हैं कि वे सबडक्शन स्थितियों के तहत बने थे – जब एक टेक्टोनिक प्लेट का किनारा आसन्न प्लेट के किनारे के नीचे फिसल जाता है, जिससे विशिष्ट स्थितियां बनती हैं। जब प्लेट टेक्टोनिक्स पृथ्वी पर उभरा तो यह नई बाधाएं प्रदान करता है।

क्योंकि प्लेट टेक्टोनिक्स ने पृथ्वी पर जीवन के लिए परिस्थितियों को बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, महासागरों और वायुमंडल की रचनाओं को बदलने में, यह समझने के लिए कि वे कब और कैसे उभरे, यह समझने के लिए भी महत्वपूर्ण है कि हम यहां कैसे पहुंचे, और क्या ग्रह रहने योग्य बनाता है।

प्रारंभिक पृथ्वी के भूविज्ञान को समझना एक चुनौती है। हमारी दुनिया की परत अपने 4.6 अरब साल के इतिहास में काफी गतिशील रही है, और हैडियन ईऑन का एकमात्र प्रत्यक्ष रिकॉर्ड – 4.6 और 4 अरब साल पहले – खनिज जिक्रोन के क्रिस्टल में पाया जा सकता है।

ये क्रिस्टल समय के कहर से बचे हुए प्रतीत होते हैं लेकिन शायद ही कभी: पृथ्वी पर सिर्फ 12 स्थानों पर प्राचीन अनाज मिले हैं, अधिकांश स्थानों में तीन या उससे कम।

हाल ही में, हालांकि, भूवैज्ञानिकों की एक टीम ने एक अद्भुत खजाने का पता लगाया। दक्षिण अफ्रीका में बार्बर्टन ग्रीनस्टोन बेल्ट में पाए जाने वाले पृथ्वी की पपड़ी के एक प्राचीन ब्लॉक में 4.15 से 3.3 अरब साल पहले के 33 सूक्ष्म जिक्रोन क्रिस्टल की एक कालानुक्रमिक श्रृंखला पाई गई थी।

श्रृंखला ने प्रारंभिक पृथ्वी की बदलती परिस्थितियों की जांच करने का एक दुर्लभ अवसर प्रदान किया, हैडियन से ईओआर्कियन युग के माध्यम से, जो 4 से 3.6 अरब साल पहले चला था।

खनिज क्रिस्टल एक प्रकार के समय कैप्सूल के रूप में कार्य कर सकते हैं जिसमें उन स्थितियों के बारे में जानकारी होती है जिनमें वे बनते हैं, और विशेष रूप से जिक्रोन क्रिस्टल इस वैज्ञानिक उद्देश्य के लिए अत्यंत मूल्यवान हो सकते हैं। धातु हेफ़नियम के समस्थानिक और ज़िक्रोन में पाए जाने वाले ट्रेस तत्वों का उपयोग उन चट्टानों के बारे में अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है जिनसे वे क्रिस्टलीकृत हुए थे।

हार्वर्ड विश्वविद्यालय के भूविज्ञानी नादजा ड्रेबन के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक टीम ने ग्रीनस्टोन बेल्ट ज़िक्रोन का अध्ययन उन परिस्थितियों की एक समयरेखा के पुनर्निर्माण के लिए किया जिसके तहत उन्होंने गठन किया था। उन्होंने पाया कि लगभग 3.8 अरब साल पहले, क्रिस्टल में हेफ़नियम और ट्रेस तत्व हस्ताक्षर थे, जो आधुनिक चट्टानों के समान थे, जो सबडक्शन जोन में बने थे – टेक्टोनिक प्लेटों के किनारों पर।

इससे पता चलता है कि प्लेट टेक्टोनिक्स उस समय सक्रिय थे जब वे क्रिस्टल बने थे, शोधकर्ताओं ने कहा।

“जब मैं प्लेट टेक्टोनिक्स कहता हूं, तो मैं विशेष रूप से एक चाप सेटिंग की बात कर रहा हूं, जब एक प्लेट दूसरे के नीचे जाती है और आपके पास वह सब ज्वालामुखी है – एंडीज के बारे में सोचें, उदाहरण के लिए, और रिंग ऑफ फायर,” ड्रेबन ने कहा।

“3.8 अरब साल में [ago] एक नाटकीय बदलाव है जहां क्रस्ट अस्थिर है, हमारे पास नई चट्टानें बन रही हैं और हम देखते हैं कि भू-रासायनिक हस्ताक्षर आधुनिक प्लेट टेक्टोनिक्स में जो हम देखते हैं, उसके समान होते जा रहे हैं। “

आकर्षक रूप से, उस 3.8 बिलियन-वर्ष के कट-ऑफ से पुराने ज़िक्रोन क्रिस्टल एक सबडक्शन ज़ोन सेटिंग में नहीं बनाए गए थे, लेकिन संभवतः एक हेडियन “प्रोटोक्रस्ट” में क्रिस्टलीकृत हो गए थे, जो कि रीमेल्टेड मेंटल मटीरियल से बने थे, इससे पहले कि मेंटल टेक्टोनिक द्वारा बेसाल्टिक पिघल तत्वों को समाप्त कर दिया गया था। प्रक्रियाएं।

इसके बाद टीम ने अपने निष्कर्षों की तुलना दुनिया भर से लगभग एक ही समय के जिक्रोन क्रिस्टल से की ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे केवल एक स्थानीय घटना का अवलोकन नहीं कर रहे थे। इन अन्य जिक्रोन ने समान संक्रमण दिखाया।

यह जानना मुश्किल है कि क्या छोटे दाने प्लेट टेक्टोनिक्स की ओर हमारी दुनिया के विकास की ओर इशारा करते हैं, लेकिन परिणाम निश्चित रूप से सुझाव देते हैं कि एक वैश्विक परिवर्तन हो रहा था।

“हम लगभग 3.8 से 3.6 अरब साल पहले पृथ्वी पर एक महत्वपूर्ण बदलाव के सबूत देखते हैं और प्लेट टेक्टोनिक्स की ओर विकास एक स्पष्ट संभावना है,” ड्रेबन ने कहा।

“हमारे पास जल्द से जल्द पृथ्वी के लिए रिकॉर्ड वास्तव में सीमित है, लेकिन इतने सारे अलग-अलग स्थानों में एक समान संक्रमण देखने से यह वास्तव में व्यवहार्य हो जाता है कि यह क्रस्टल प्रक्रियाओं में वैश्विक परिवर्तन हो सकता है। पृथ्वी पर किसी प्रकार का पुनर्गठन हो रहा था।”

शोध में प्रकाशित किया गया है एजीयू अग्रिम.

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