Uralte Gesteine zeigen, wie Wasser die Welt geformt hat

Veröffentlicht wurde die Studie im Fachjournal Nature Communications Earth and Environment. Das Forschungsteam untersuchte 1,6 Milliarden Jahre alte Gesteine aus dem Georgetown Inlier im Nordosten von Queensland – einer Region mit einigen der am besten erhaltenen Fragmente kontinentaler Kruste weltweit.

Laut Silvia Volante von der ETH, die die Studie an der Curtin University’s School of Earth and Planetary Sciences leitete, könnten die Ergebnisse unser Verständnis über die Rolle des Wassers in der frühen Erdgeschichte grundlegend verändern – insbesondere hinsichtlich seiner Bedeutung für die Entstehung der Kontinente, wie wir sie heute kennen.

„In den frühen Tagen unseres Planeten brachen vulkanische Gesteine am Meeresboden aus und wurden beim Abkühlen und Verfestigen durch heisses Wasser verändert“, erklärt die Wissenschaftlerin. „Mit der Zeit wurden diese wasserreichen Gesteine tief in die Erdkruste eingelagert. Durch die Einführung weiteren Wassers begannen sie bei Temperaturen zwischen 700 und 750 °C teilweise zu schmelzen.“

Durch die Analyse der Sauerstoffwerte in den Gesteinen konnte das Forschungsteam einen klaren Unterschied zwischen den ursprünglichen vulkanischen Gesteinen und den daraus entstandenen granitischen Gesteinen feststellen – ein Hinweis auf eine zusätzliche Wasserquelle tief aus dem Erdmantel.

„Diese beiden Wasserquellen – einerseits aus den vulkanischen Gesteinen selbst, andererseits überraschenderweise aus dem tiefen Erdinneren – lösten eine Kettenreaktion des Schmelzens aus, die über Millionen Jahre andauerte und die Bausteine der heutigen Kontinente bildete.“

Das Team hatte das Glück, Australiens uralte Gesteine untersuchen zu können, die einen seltenen und gut erhaltenen Einblick in die Entstehung der Erde ermöglichen. Mitautor der Studie, Li Zheng-Xiang, sagte: „Wir hatten eine einmalige Gelegenheit, in einzigartigen Regionen wie dem Georgetown Inlier zu arbeiten – einem der wenigen Orte weltweit, an dem alle Stadien der Krustenbildung in Milliarden Jahre altem Gestein sichtbar sind. Unser nächster Schritt ist es, zu untersuchen, ob ähnliche wasserbasierte Schmelzprozesse auch in noch älteren Krustenfragmenten auftraten. Weitere gut erhaltene Beispiele könnten zeigen, wie entscheidend die Wasserbewegung im Erdmantel für die Gestaltung der frühen Erdlandschaft war.“