PAKIBUZ – Penelitian internasional baru yang dipimpin oleh Universitas St Andrews menyajikan cara baru untuk memahami struktur dan pembentukan benua tertua kita.
Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Earth and Planetary Science Letters mengungkap bagaimana tim dari St Andrews, Greenland, Australia, Denmark, dan Kanada, menggunakan batuan magmatik, yang bersumber dari dalam Bumi, untuk mengambil sampel bagian dalam kraton sebagai sarana untuk memahami bagaimana mereka terbentuk.
Kraton merupakan jantung benua Bumi yang kuno dan stabil, dan pembentukannya merupakan prasyarat bagi evolusi kehidupan yang kompleks. Kraton Atlantik Utara membentang dari Skotlandia Utara melalui Greenland hingga Amerika Utara, dan mengandung kerak tertua yang diketahui di Bumi—berusia hingga 3,8 miliar tahun. Bagaimana kraton kuno ini terbentuk menjadi perdebatan ilmiah utama, yang memberikan informasi tentang salah satu pertanyaan paling mendasar dalam ilmu Bumi: kapan lempeng tektonik mulai beroperasi?
Tektonik lempeng—siklus lempeng tektonik kaku yang bergerak horizontal secara konstan di permukaan planet—membuat Bumi unik di antara planet-planet berbatu di tata surya. Tektonik lempeng dimulai pada suatu saat setelah Bumi terbentuk 4,6 miliar tahun yang lalu, tetapi tidak jelas kapan tepatnya. Beberapa ilmuwan percaya pembentukan kraton terjadi sebagai akibat dari tektonik lempeng, yang mana kraton tersebut disusun melalui penumpukan kerak secara horizontal. Yang lain percaya kraton terbentuk melalui proses tektonik non-lempeng, tumbuh melalui apa yang disebut “tektonik vertikal.”
Kemampuan untuk memahami arsitektur kraton dan dengan demikian bagaimana dan kapan mereka terbentuk, bagaimanapun, bermasalah, karena kesulitan dalam mengambil sampel batuan dari dalam kerak dan mantel yang dalam, yang di Greenland Barat tebalnya mencapai 250 km.
Untuk mengatasi hal ini, tim peneliti menggunakan batuan magmatik dari sumber dalam yang dikenal sebagai kimberlite untuk mengambil sampel bagian dalam dari North Atlantic Craton. Kimberlite, yang terkenal karena membawa berlian ke permukaan, berasal dari mantel atas, lebih dari 100 km di bawah permukaan Bumi. Saat naik melalui kraton, magma mereka mengumpulkan potongan-potongan kerak di sepanjang jalan, potongan-potongan yang tersembunyi di permukaan. Dengan cara ini, kimberlite dapat mengambil sampel bagian-bagian benua dalam yang tidak dapat diakses dengan cara lain.
Para peneliti mengambil sampel kimberlite dari pantai Greenland Barat, dekat Maniitsoq, dan mengekstrak butiran zirkon mikroskopis, yang masing-masing berukuran kurang dari lebar rambut manusia, yang berasal dari kerak jauh di dalam kraton . Tim menganalisis butiran ini menggunakan spektrometri massa ablasi laser presisi tinggi.
Analisis mengungkap usia dan kimia butiran zirkon, yang menunjukkan bahwa di bawah kerak berusia 3,0 miliar tahun yang saat ini membentuk wilayah Maniitsoq, terdapat kerak berusia 3,8 miliar tahun yang jauh lebih tua. Kerak yang lebih tua ini saat ini hanya ditemukan di permukaan 150 km selatan lokasi kimberlite. Oleh karena itu, agar dapat diambil sampelnya oleh kimberlite, sebagiannya pasti telah diangkut secara lateral di bawah kerak yang sekarang berada di permukaan, beberapa saat setelah 3,0 miliar tahun yang lalu.
Ilmuwan utama Dr. Nick Gardiner dari Sekolah Ilmu Bumi dan Lingkungan, Universitas St Andrews, mengatakan: “Sampel kimberlite menunjukkan butiran zirkon kuno yang menyiratkan bahwa Kraton Atlantik Utara terbentuk dengan menumpuk irisan kerak benua yang berbeda usia secara horizontal, kemungkinan pada akhir Zaman Arkean setelah 3,0 miliar tahun yang lalu. Temuan ini menyiratkan bahwa beberapa kraton terbentuk melalui proses tektonik lempeng.”
Makalah, “Arsitektur Craton Atlantik Utara terungkap oleh zirkon kerak yang diinangi kimberlite,” diterbitkan dalam Earth and Planetary Science Letters