Cinturó de roques verdes de Isua

Archiu:Li 2.jpg

Mapa geològic de les roques que formen el cinturó de roques verdes de Isua.

El cinturó de roques verdes de Isua és un cinturó de roques verdes en Groenlàndia suroccidental, datat entre 3800 i 3700 millons d'anys (Ma), i conté les roques més antigues conegudes en estat de bona conservació de tipo volcànic máfico i sedimentarias metamorfizadas. Consta de quatre dominis tectónicos. En 2016, el desgel en la zona va desvelar estructures que podrien ser els estromatolitos de més antiguetat trobats en la Terra, lo que alvançaria l'orige de la vida a 4000 millons d'anys. No obstant, existix debat sobre l'orige biològic de les estructures.

Orige i composició

Casi totes les roques estan deformades i substancialment alterades per metasomatismo, encara que es poden observar clarament els estadis de transició des de les estructures volcàniques i sedimentarias fins a la formació d'esquistos. També es poden vore que els diferents episodis d'alteracions metasomáticas que produïxen diverses agrupacions de minerals metamòrfics a partir de protolitos (roques precursores) similars. Els processos metamòrfics que donen lloc al creiximent de granates s'estenen a lo llarc de tot l'eón Arcaic. Els nous estudis de cartografia geològica estan rastrejant la graduació de les transicions entre les distintes estructures deformades i metasomatizadas. Estos mapes de nou traçat mostren que el cinturó supracortical de Isua es compon de falles rodejades per agrupamientos de roques derivades del basalt i lava almohadilladas basálticas riques en magnesi i de tipo brecha, intruida per numeroses làmines de tonalita i que contenen formacions de ferro bandeado i sílex i components menors de roques sedimentàries clásticas derivades a partir de roques volcàniques de tipo sílex i basalt.

Es pensa que els cossos ultramáficos recristalizados que es poden donar en el cinturó són intrusions de fluix komatiíticos. Els estudis mostren que estes komatiitas són extremadament similars a les komatiitas basálticas de Barberton, en Suràfrica, datades fa 3500 Ma. i abdós són equivalents del eón arcaic de les modernes boninitas produïdes per la fusió en presència d'aigua en les zones de subducción. Les komatiitas de Barberton compartixen alguna de les característiques geoquímicas en les actuals boninitas, incloent evidències petrológicas d'alt contingut d'aigua magmática. Les firmes geoquímicas boniníticas proporcionen la prova de que els processos tectónicos són responsable de la creació del cinturó i que les breches aholmadilladas i enrunes basálticos indiquen que l'aigua líquida va existir en la superfície en el moment de la seua formació. Les roques sedimentàries més comunes són les formacions de ferro bandeado i sílex. Els conjunts de basalt-komatiita-sílex datats en 3,5 Ga. en Isua estan emparentats en els conjunts de gneis de tipo TTG (tonalita-trondhjemita-granodiorita) de Amitsoq. Els arguments actuals advoquen per una fusió directa del mant per a produir les diorites i granodiorita d'alt contingut magnésico que es troben en estos cratones del eón Arcaic. D'acort en Rapp (1999):

Es pot observar un continuum complet de processos des de la generació de magma TTG "prístinos" per fusió hidratada de granates anfibolitas/eclogitas fins a l'hibridació d'estos fosos per assimilació d'peridotita i el consegüent metasomatismo del mant subcontinental. La cantitat de magnesi dels granitoides del eón arcaic és potser el millor indicador d'un linaje TTG i de l'amplitut en la que està implicat en la formació primerenca de continents. Les proves sugerixen en gran força un paper cada volta major en l'Arcaic tardà, dominant en l'Arcaic enjorn les fonts basalticas de la corfa oceànica"

Estromatolitos

El 22 de setembre de 2016, es va publicar en la revista Nature un artícul titulat «Rapid Emergence of Life Shown by Discovery of 3,700-million-year-old microbial structures», en el qual s'expon el possible descobriment de estromatolitos en el cinturó de roques verdes de Isua, que serien els més antics trobats fins ara, superant en centenars de millons d'anys als estromatolitos del cratón de Pilbara. De confirmar-se l'orige biòtic, l'orige de la vida se situaria en l'Eón Hádico (fa més de 4000 millons d'anys), i no en l'Eón Arcaic (fa més de 3600 millons d'anys).

L'anàlisis d'estes estructures sugerix que els microorganismes haurien habitat en un ambient marí poc profunt, per l'alta concentració de bari en les capes de dolomita d'estes roques. Ademés, la presència de breches causades per onage en absència de gèl, junt en l'absència de diamictitas glaciogénicas, indiquen que l'atmòsfera fa 3700 millons d'anys contenia majors percentages de diòxit de carbono, amoni i metà, i que la llum del sol tenia una intensitat més baixa. Per una atra part, analisant la presència d'isòtops de carbono, es infiere que les comunitats microbianas eren autótrofas per mig d'un metabolisme que els permetia fixar el diòxit de carbono a matèria orgànica.

Hi ha factors que posen en dubte la fidelitat d'este anàlisis: per eixemple, esta zona va sofrir deformacions en el pas del temps i que algunes àrees varen estar baix temperatures d'entre 500º a 600 °C i pressions de 5−5,5 kbar, lo que faria cristalizar el grafit que s'usa per a analisar els isòtops. Ademés, existixen dubtes sobre l'orige biològic, puix existixen explicacions alternatives segons les que les estructures observades serín simplement acumulacions abióticas de sediment.