Os continentes da Terra podem ter nascido sob grandes cadeias de montanhas como os Andes.
Novas pesquisas combinando um misterioso elemento vestigial desaparecido, uma rocha de 66 milhões de anos escavada por um vulcão antigo e um banco de dados de toda a química da rocha analisada por cientistas no século passado explicam por que a Terra tem continentes. Publicado em 16 de janeiro na revista Nature Communications, o estudo sugere que onde as montanhas nascem, o mesmo acontece com os continentes.
"É como um quebra-cabeça", disse o líder do estudo, Ming Tang, pesquisador de pós-doutorado em geologia na Universidade Rice, em Houston. "Há uma parte que falta neste quebra-cabeça continental, e parece que encontramos a resposta".
A peça que faltava
A peça que falta é um metal de terras raras chamado nióbio. Na camada intermediária da Terra, chamada manto, e também na crosta oceânica (a parte da camada externa do planeta coberta por mares), o nióbio e outro elemento de terras raras, o tântalo, geralmente co-ocorrem em uma proporção consistente. A crosta continental é estranha, disse Tang à Live Science. A crosta que compõe os continentes é relativamente baixa em nióbio.
O caso desse nióbio desaparecido na crosta continental incomodou os geocientistas por décadas. Tang foi procurá-lo em um banco de dados de geoquímica de rochas mantido pelo Instituto Max Planck na Alemanha. Ele procurou zonas de subducção, onde a crosta mói na forma de manto e magmas. Esse magma, quando resfriado, tem o potencial de criar continentes. O nióbio não estava ausente em muitas dessas zonas de subducção, descobriu Tang. Mas estava estranhamente ausente em regiões específicas de construção de montanhas como os Andes.
Os Andes são uma região maciça de construção de montanhas, alimentada pela tectônica próxima de uma zona de subducção. À medida que a crosta oceânica ao largo da costa da América do Sul se rompe abaixo da crosta continental, os Andes inquietos aumentam e o magma é expelido por alguns dos vulcões de maior altitude da Terra, disse Tang.
Regiões como os Andes - que se formam no topo de uma zona de subducção - são conhecidas como arcos continentais e são especiais porque a crosta tem cerca de duas vezes a espessura da crosta continental regular, disse Tang. Infelizmente, a química das rochas no fundo desta crosta é um mistério. A quase 80 quilômetros abaixo da superfície, essas rochas são inacessíveis.
Digite o xenólito
Felizmente, as montanhas de Sierra Nevada do oeste dos Estados Unidos costumavam ser uma região ativa de construção de montanhas, como os Andes hoje. Tang, juntamente com o petrólogo da Universidade Rice, Cin-Ty Lee, e seus colegas analisaram uma amostra de rocha que se formou há cerca de 66 milhões de anos e foi empurrada para a superfície em uma erupção vulcânica há cerca de 25 milhões de anos. Essa rocha, chamada xenólito, se formou nas profundezas da base da Sierra Nevada quando era um arco continental ativo - os pesquisadores encontraram a rocha no Arizona.
A rocha "pode fornecer um excelente e excelente análogo à crosta profunda sob os Andes", disse Tang.
A análise mostrou que o xenólito do arco continental possuía nióbio extra. Tang e seus colegas descobriram o elemento que faltava nas terras raras do continente: o nióbio perdido está preso no fundo dos arcos continentais.
O nióbio fica preso tão profundamente por causa das condições únicas sob essas seções super grossas da crosta terrestre. Sob arcos continentais, por causa da crosta espessa, o manto está sob alta pressão, disse Tang. Sob alta pressão, um mineral de titânio chamado rutilo cristaliza a partir do magma. O rutilo aprisiona grandes quantidades de nióbio e não muito tântalo. Também é muito denso, por isso cai profundamente dentro da crosta à medida que outras rochas circulam em direção à superfície.
Como falta nióbio na crosta continental, ela deve ter se formado sob essas condições do arco continental, disse Tang. E isso significa que lugares como os Andes provavelmente detinham a semente de todos os continentes da Terra hoje.
"Todo pedaço de continente em que estamos agora provavelmente começou com esses processos de construção de montanhas", disse Tang.
