Di mana mungkin pergi – Sains Terkini

Catatan geologis persis seperti itu: sebuah catatan. Lapisan batuan memberi tahu para ilmuwan tentang lingkungan masa lalu, mirip seperti halaman dalam ensiklopedia. Kecuali buku referensi ini memiliki lebih banyak halaman yang hilang daripada yang tersisa. Jadi ahli geologi ditugaskan tidak hanya untuk memahami apa yang ada di sana, tetapi juga dengan mencari tahu apa yang tidak, dan ke mana ia pergi.

Satu kelalaian khususnya telah membingungkan para ilmuwan selama lebih dari seabad. Pertama kali diketahui oleh John Wesley Powell pada tahun 1869 di lapisan Grand Canyon, Great Unconformity, seperti diketahui, menyumbang lebih dari satu miliar tahun batu yang hilang di tempat-tempat tertentu.

Para ilmuwan telah mengembangkan beberapa hipotesis untuk menjelaskan bagaimana, dan kapan, jumlah materi yang mengejutkan ini mungkin telah terkikis. Sekarang, ahli geologi UC Santa Barbara Francis Macdonald dan rekan-rekannya di University of Colorado, Boulder dan di Colorado College percaya mereka mungkin mengesampingkan salah satu yang lebih populer dari ini. Studi mereka muncul di Internet Prosiding Akademi Sains Nasional.

"Ada ketidaksesuaian di seluruh catatan rock," jelas Macdonald, seorang profesor di Departemen Ilmu Bumi. "Ketidaksesuaian hanyalah kesenjangan waktu dalam catatan rock. Yang ini disebut Great Unconformity karena dianggap sebagai kesenjangan yang sangat besar, mungkin kesenjangan global."

Sebuah pemikiran terkemuka adalah bahwa gletser menjelajahi kilometer batu sekitar 720 hingga 635 juta tahun yang lalu, selama masa yang dikenal sebagai Snowball Earth, ketika planet itu sepenuhnya tertutup oleh es. Hipotesis ini bahkan memiliki manfaat membantu menjelaskan kemunculan cepat organisme kompleks tak lama setelah itu, dalam ledakan Kambrium, karena semua bahan yang tererosi ini dapat menabur benih samudera dengan sejumlah nutrisi yang luar biasa.

Macdonald skeptis dengan alasan ini. Meskipun analog dari Great Unconformity muncul di seluruh dunia – dengan jumlah batuan yang sama yang hilang dari rentang waktu yang sama – mereka tidak berbaris dengan sempurna. Ini menimbulkan keraguan apakah mereka benar-benar terkikis oleh peristiwa global seperti Snowball Earth.

Bagian dari tantangan menyelidiki Great Unconformity adalah bahwa hal itu terjadi sejak lama, dan Bumi adalah sistem yang berantakan. "Batu-batu ini telah terkubur dan terkikis beberapa kali sepanjang sejarahnya," kata Macdonald.

Untungnya, tim dapat menguji hipotesis ini menggunakan teknik yang disebut termokronologi. Beberapa kilometer di bawah permukaan bumi, suhu mulai naik ketika Anda semakin dekat dengan mantel panas planet itu. Ini menciptakan gradien suhu sekitar 50 derajat Celcius untuk setiap kilometer kedalaman. Dan rezim suhu ini dapat dicetak dalam mineral tertentu.

Ketika unsur-unsur radioaktif tertentu dalam batuan terurai, Helium-4 diproduksi. Sebenarnya helium terus-menerus dihasilkan, tetapi fraksi yang dipertahankan dalam mineral yang berbeda adalah fungsi dari temperatur. Akibatnya, para ilmuwan dapat menggunakan rasio helium ke thorium dan uranium dalam mineral tertentu sebagai paleo-termometer. Fenomena ini memungkinkan Macdonald dan rekan penulisnya untuk melacak bagaimana batu bergerak di kerak bumi saat batu itu terkubur dan terkikis sepanjang zaman.

"Ketidakcocokan ini terbentuk berulang-ulang melalui proses tektonik," kata Macdonald. "Apa yang benar-benar baru adalah kita sekarang dapat mengakses sejarah yang jauh lebih tua ini."

Tim mengambil sampel dari granit tepat di bawah batas Great Unconformity di Pikes Peak di Colorado. Mereka mengekstraksi butiran-butiran mineral yang sangat tangguh, zirkon, dari batu dan menganalisis nukleotida radio dari helium yang terkandung di dalamnya. Teknik ini mengungkapkan bahwa beberapa kilometer batuan telah terkikis dari atas granit ini antara 1.000 dan 720 juta tahun yang lalu.

Yang penting, rentang waktu ini secara definitif datang sebelum episode Snowball Earth. Bahkan, itu berbaris jauh lebih baik dengan periode di mana superbenua Rodinia terbentuk dan pecah. Ini menawarkan petunjuk untuk proses yang mungkin telah dilanda tahun ini dari catatan geologis.

"Hipotesis dasar adalah bahwa erosi skala besar ini didorong oleh pembentukan dan pemisahan superkontinen," kata Macdonald.

Siklus bumi pembentukan superkontinen dan pemisahan terangkat dan mengikis luasan batuan yang luar biasa dalam periode waktu yang lama. Dan karena proses superkontinen, menurut definisi, melibatkan banyak tanah, efeknya dapat tampak cukup sinkron di seluruh catatan geologis.

Namun, proses ini tidak terjadi secara bersamaan, seperti yang terjadi di acara global seperti Snowball Earth. "Ini proses yang berantakan," kata Macdonald. "Ada perbedaan, dan sekarang kita memiliki kemampuan untuk mungkin menyelesaikan perbedaan itu dan menarik catatan itu."

Sementara hasil Macdonald konsisten dengan asal tektonik untuk ketidaksesuaian besar ini, mereka tidak mengakhiri perdebatan. Ahli geologi perlu melengkapi pekerjaan ini dengan penelitian serupa di wilayah lain di dunia untuk membatasi peristiwa ini dengan lebih baik.

Misteri Great Unconformity secara inheren terkait dengan dua teka-teki besar geologi lainnya: naik turunnya Bumi Bola Salju dan kemunculan mendadak kehidupan kompleks di Ediacaran dan Kambrium. Kemajuan dalam siapa pun dapat membantu para peneliti akhirnya memecahkan banyak masalah.

"Ledakan Kambria adalah dilema Darwin," kata Macdonald. "Ini pertanyaan berusia 200 tahun. Jika kita bisa menyelesaikannya, kita pasti akan menjadi bintang rock."

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.