המידע שנושאים בתוכם זירקונים מקרום כדור-הארץ

הזירקונים, שהם מינרלים טבעיים ועמידים כימית ופיסיקלית, נושאים בתוכם מידע עשיר ומספקים הצצה עמוקה לתוככי כדור-הארץ.

זירקון הינו מינרל טבעי בעל צבע המשתנה משקוף לצהוב-זהוב, אדום, חום או ירוק. בדרך כלל זירקון שקוף מהווה תחליף ליהלומים. הזירקון נפוץ כמינרל המצוי ברבים מסלעי קרום כדור-הארץ. עמידותם הכימית והפיסיקלית של חומרים אלו מאפשרת להם לשרוד אפילו בטמפרטורות ובלחצים הקיימים בתוככי כדור-הארץ.

תכונות אלו אתגרו צוות חוקרים מגרמניה, ארה”ב אוסטרליה וסין לבחון יותר לעומק זירקונים שנמצאו בשדות בזלתיים באזור צפון-מזרח בוואריה שבגרמניה. הממצאים שלהם, שפורסמו בכתב-העת המדעי Nature Geoscience, מראים כי זירקונים נוצרו בקרום כדור-הארץ ונותרו בסביבה זו במשך מיליוני שנים טרם נדידתם לפני כדור-הארץ ע”י זרמי לבה בזלתיים.

המדענים בחרו בגבישים גדולים במיוחד (בקוטר של אחד עד שלושה מילימטרים) בעלי איכות בדרגת אבני-חן שנתגלו במרבצי מחצבים בקטעה המערבי של מערכת שברים במרכז אירופה. בגבישים בוצעו מספר ניסויים, ביניהם: בדיקה לנוכחות יסודות קורט (trace element), מדידת הרכב האיזוטופים של חמצן שבהם, ובחינה איזוטופית של תוצרי-הדעיכה של היסודות הרדיואקטיביים לוטטיום (Lutetium), סמריום (Samarium) ואורניום (Uranium).

תיארוך בשיטת אורניום-תוריום-הליום חשף כי הזירקונים הובלו לפני כדור-הארץ ע”י התפרצויות בזלתיות שהתרחשו לפני כ- 29-24 מיליוני שנים. בחינת הרכב יסודות הקורט שבהם מרמזת כי הם נוצרו בעומקים של 80-60 ק”מ מתחת לפני האדמה ובטמפרטורות נמוכות יחסית (850-950°C). עוד נחשף כי לזירקונים היו גילאים (בתיארוך של אורניום-עופרת) שהיו ותיקים ב- 80-50 מיליוני שנים מגיל ההתפרצות שלהם. לא נמצאה כל עדות שהזירקונים נכחו בקרום כדור-הארץ טרם ההתפרצות הגעשית. ברור ששברי הזירקונים עמדו בפני פירוק ואובדן יסודות במידה מסוימת ושרדו ללא פגע בחלקם בשכבה העליונה.

זהו ממצא בלתי-רגיל בהתחשב בעובדה כי הטמפרטורה בתוככי חלקו הרדוד של קרום כדור-הארץ התגברה בזמנים קדומים יותר, כפי שנקבע במחקרים אחרים. בעקבות כך, זירקונים מסוג זה, לא רק שהם נאים, אלא שהם אוגרים בתוכם מידע עשיר ומספקים הצצה עמוקה לתוככי כדור-הארץ.

הידיעה מהאוניברסיטה