Geçtiğimiz hafta AGU Advances bülteninde yayımlanan yeni bir çalışmaya göre Güney Afrika’da bulunan antik zirkon kristalleri, levha tektoniğinin önemli bir unsuru olan yitim zonuyla (subdüksiyon) ilgili en eski kanıtı barındırıyor.
Dünya’nın gençlik dönemlerinden kalan ve nadir rastlanan bu zaman kapsülleri, yaklaşık 3,8 milyar yıl önce uzun dönemli, istikrarlı kaya yüzeylerinden günümüzde gezegenimizi şekillendiren aktif süreçlere geçildiğini gösteriyor. Bulgular, çokça tartışılan levha tektoniğinin ne zaman harekete geçtiği konusunda da yeni bir ipucu sunuyor.
Dünya’nın kabuğu ve hemen altında yer alan manto tabakasının üst katmanı parçalanarak, manto kayasının akışkan fakat hareketli alt katmanlarının üzerinde yavaşça hareket eden sert tabakalara dönüşmüş. Dünya’nın çekirdeğinden gelen ısı; yanardağlardan, depremlerden ve sıra dağların yükselmesinden sorumlu olan bu yavaş ancak son derece kararlı harekete güç sağlıyor.
Söz konusu sürecin ne zaman hızlandığı ve modern kabuğun ne zaman oluştuğuyla ilgili yürütülen tahminler, 4 milyar yıl önceden başlayıp yalnızca 800 milyon yıl öncesine kadar değişiklik gösteriyor. Ortadaki bu belirsizlik, levha tektoniğinin yüzeydeki geri dönüşüm hareketi sebebiyle Dünya’nın genç zamanlarına ait jeolojik kayıtların seyrek olmasından kaynaklanıyor. Dünya’nın ilk 500 milyon yılını kapsayan Hadean Dönem’den geriye neredeyse hiçbir şey kalmamış.
Harvard Üniversitesinde çalışan ve yeni makalenin baş yazarı olan yerbilimci Nadya Drabon, “Hadean Dönemi, büyük bir gizem kutusu” diyor.
Ufak zaman kapsülleri
Bu gizemi çözme doğrultusunda heyecan verici bir adım atan Drabon ve meslektaşları, 2018 yılında Güney Afrika’daki Barberton Yeşiltaş Kuşağı’nda yer alan ve nadir rastlanan antik bir kabuk bloğundan 33 mikroskobik zirkon kristalinden oluşan kronolojik bir bulgu dizisini gün yüzüne çıkarmış. Barberton Yeşiltaş Kuşağı, 4,15 milyar yıl öncesinden 3,3 milyar yıl öncesine uzanan 800 milyon yıllık kritik bir zaman aralığı boyunca farklı dönemlerde oluşmuş.
Zirkon, Dünya’nın kabuğunda nispeten yaygın bulunan bir taş. Fakat 4 ila 4,56 milyar yıl önceki Hadean Dönem’den kalan antik zirkon örnekleri, Dünya üzerinde sadece 12 yerde bulundukları için son derece nadir. Genelde ise her bölgede üçten fazla bulunmuyorlar.
Yeşiltaş Kuşağı zirkonlarında muhafaza olmuş hafniyum izotopları ve iz elementler, kristalleştikleri dönemdeki Dünya koşulları hakkında bir hikaye anlatıyor. 3,8 milyar yıllık ve daha yeni zirkonların, modern yitim zonu bölgelerine benzer basınç ve erimeyle karşı karşıya kalan kayalarda oluştuğu görülüyor. Bu durum ise kabuğun hareket etmeye başlamış olabileceğini akla getiriyor.
Yitim zonunun klasik bir örneğini tarif eden Drabbon, şöyle söylüyor: “Levha tektoniği dediğimde, bir levhanın diğerinin altına girdiği ve volkanizmanın gerçekleştiği bir yay ortamından bahsediyorum; örneğin And Dağları’nı ve Pasifik ateş çemberini düşünün”
“3,8 milyar yılda, kabuğun istikrarsızlaştığı çarpıcı bir değişim meydana gelmiş. Yeni oluşan kayalar mevcut ve günümüz levha tektoniğinde gördüklerimize gitgide daha fazla benzeyen jeokimyasal işaretler görüyoruz.”
Bunun aksine eski zirkonların, küresel bir “ön kabuk” örtüsünün kanıtlarını taşıdığı ve bu örtünün de istikrarını 600 milyon yıl boyunca koruyan, yeniden eriyen manto kayalarından türediği bulunmuş.
Küresel değişim işaretleri
Yeni çalışmada, Dünya’nın diğer bölgelerindeki zirkonlarda modern yitim zonunu andıran koşullara benzer bir geçişin yaşandığı ve tarihin de Güney Afrika zirkonlarına 200 milyon yıl kadar yakın olduğu bulunmuş.
“3,8 ila 3,6 milyar yıl kadar önce Dünya’daki önemli bir değişimin kanıtlarını görüyoruz” diyor Drabon. “Levha tektoniğine doğru bir evrimin gerçekleşmesi ise belirgin bir olasılık.”
Kaynak: Amerikan Jeofizik Birliği. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
