ONTSTAAN OUD TYPE AARDKORST VERKLAARD VIA MODERN ANALOGON

Nieuwe aardkorst wordt onder meer gevormd op de mid-oceanische ruggen, waar lithosfeerschollen uiteendrijven en magma door de 'rekspleten' omhoogkomt om te stollen op de (vulkanische) rug. De schollen breiden zich zo zijwaarts uit, en botsen daar op andere lithosfeerschollen. Daarbij duikt de ene onder de andere weg. Dit proces vindt op grote schaal plaats rondom de Stille Oceaan, waar de kustzones berucht zijn als 'de ring van vuur': gebieden met veel vulkanische activiteit en aardbevingen.

Het vulkanisme in die gebieden was volgens oude theorieën, een gevolg van het feit dat de 'wegduikende' lithosfeerschollen niet alleen werden verhit door wrijving, maar ook door de hogere temperatuur die overal in de aarde op grotere diepte heerst. Door die hoge temperatuur zou een deel van de wegduikende schol opsmelten, en als magma via vulkanen weer naar het aardoppervlak terugkeren.

Deze elegante hypothese moest echter worden verworpen toen bleek dat de samenstelling van het magma, zoals dat bijvoorbeeld in 'de ring van vuur' naar buiten treedt, bijna altijd anders was dan die van de lithosfeerschollen (dus in feite oceaanbodem) zelf. Het materiaal bleek veel meer te lijken op dat uit de zogeheten asthenosfeer, de plastisch bovenste laag van de aardmantel. De huidige theorie is daarom dat de lithosfeerschollen schuin in die asthenosfeer wegduiken. Het gedeelte boven de wegduikende schol is relatief klein, en deze wigvormige delen zouden door vooral de wrijvingswarmte gedeeltelijk opsmelten en als magma opstijgen.

Merkwaardig genoeg voldoen zeer oude delen van de aardkorst die uit dergelijk magma zijn ontstaan, niet aan dit beeld. Die vertonen namelijk juist weer wel gelijke chemische kenmerken als de huidige nieuwgevormde oceaanbodem. Een van de verklaringen was dat de asthenosfeer in de vroege aardgeschiedenis nog niet of nauwelijks was ontwikkeld. Recent Frans/Amerikaans onderzoek (Nature, 6 augustus) laat echter een andere ontstaansgeschiedenis zien, gebaseerd op het gebrek aan evenwicht tussen isotopen van uranium en thorium in lava's uit de zuidelijke Andes. De onderzoekers tonen aan dat de desbetreffende lava's zijn ontstaan uit oceaanbodem, waarin een relatief grote hoeveelheid zeewater wasopgenomen (oorspronkelijk vooral als porinwater, na blootstelling aan hoge temperatuur in de drukte vooral als onderdeel van nieuw gevormde mineralen). De grote geochemische overeenkomst tussen deze lava's en gesteenten die in de vroege aardgeschiedenis op soortgelijke wijze ontstonden, maken het volgens de onderzoekers mogelijk om meer inzicht te krijgen in de omstandigheden die destijds heersten.