Peneliti ungkap batuan dari benua tertua di Bumi

Jakarta (Indonesia Window) – Penelitian internasional terkini yang dipimpin oleh Universitas St Andrews, Skotlandia menawarkan cara baru untuk memahami struktur dan pembentukan benua tertua di Bumi.

Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Earth and Planetary Science Letters tersebut mengungkapkan bagaimana tim dari St Andrews, Greenland, Australia, Denmark, dan Kanada menggunakan batuan magmatik yang bersumber dari bagian dalam Bumi sebagai sampel kraton Bumi yang terdalam guna memahami bagaimana mereka dibentuk.

Kraton (craton) adalah bagian tua, stabil, jantung benua dari Bumi, dan pembentukannya merupakan prasyarat untuk evolusi kehidupan yang kompleks.

Kraton Atlantik Utara yang membentang dari Skotlandia Utara melalui Greenland hingga Amerika Utara mengandung kerak tertua berusia hingga 3,8 miliar tahun.

Bagaimana kraton tertua tersebut terbentuk adalah debat ilmiah utama karena berkaitan tentang salah satu pertanyaan paling mendasar dalam ilmu bumi, yakni kapan lempeng tektonik mulai bergerak.

Tektonik lempeng — siklus lempeng tektonik tegar yang bergerak horizontal secara konstan di permukaan planet — membuat Bumi menjadi unik di antara planet berbatu lainnya di tata surya.

Pergerakan lempeng tektonik dimulai di beberapa titik setelah Bumi terbentuk 4,6 miliar tahun yang lalu, tetapi tidak jelas kapan tepatnya.

Beberapa ilmuwan yakin pembentukan kraton terjadi sebagai akibat lempeng tektonik yang berkumpul dan menumpuk secara horizontal. Sebagian lainnya percaya bahwa kraton terbentuk melalui proses tektonik non-lempeng yang tumbuh melalui apa yang disebut “tektonik vertikal.”

Proses memahami arsitektur kraton serta bagaimana dan kapan terbentuk menjadi rumit karena para ilmuan kesulitan mengambil sampel batuan dari dalam kerak dalam dan mantel Greenland Barat yang ketebalannya mencapai hingga 250 km.

Guna mengatasi masalah tersebut, para peneliti menggunakan batuan magmatik yang bersumber dari kedalaman Bumi yang dikenal sebagai kimberlites sebagai sampel bagian dalam Kraton Atlantik Utara.

Kimberlites, yang terkenal karena membawa berlian ke permukaan Bumi berasal dari mantel atas, dan terletak lebih dari 100 km di bawah permukaan bumi.

Ketika kimberlites naik melalui kraton, magma mengumpulkan potongan-potongan kerak di sepanjang jalur yang merupakan potongan-potongan yang tersembunyi di permukaan.

Dengan cara ini, kimberlites menyentuh bagian-bagian benua dalam yang tidak dapat diakses.

Para peneliti mengambil sampel kimberlite dari pantai Greenland Barat, dekat Maniitsoq, dan diekstraksi dari butiran zirkon mikroskopis. Setiap butir berukuran kurang dari lebar rambut manusia dan berasal dari kerak Bumi jauh di dalam kraton.

Tim peneliti menganalisis butiran ini menggunakan spektrometri massa ablasi laser dengan kemampuan ketepatan yang tinggi.

Analisa tersebut mengungkapkan usia dan sifat kimia biji-bijian zirkon, yang menunjukkan bahwa di bawah kerak 3.0 miliar tahun yang saat ini membentuk wilayah Maniitsoq, terdapat kerak yang jauh lebih tua, berusia 3,8 miliar tahun.

Kerak yang lebih tua tersebut sekarang hanya ditemukan di permukaan sejauh 150 km selatan dari lokasi kimberlite.

Karenanya, agar sampel kerak tua tersebut terambil oleh kimberlite, sebagian darinya harus diangkut secara lateral di bawah kerak yang sekarang ada di permukaan, sekitar 3,0 miliar tahun yang lalu.

Ilmuwan terkemuka Dr. Nick Gardiner dari Sekolah Ilmu Bumi dan Lingkungan, Universitas St Andrews, mengatakan, “Sampel kimberlite mengandung butiran zirkon tua yang menyiratkan Kraton Atlantik Utara tersusun oleh irisan dari lapisan kerak benua yang berbeda umur, kemungkinan di Eon akhir Archaean setelah 3,0 miliar tahun yang lalu.

Temuan ini menyiratkan beberapa kraton terbentuk melalui proses lempeng tektonik.

Makalah berjudul “Arsitektur Kraton Atlantik Utara yang diungkapkan oleh kerak zirkon yang dibawa oleh kimberlite” diterbitkan dalam Earth and Planetary Science Letters.

Sumber: University of St. Andrews dalam phys.org