Antarktis og Nord-Amerika var naboer

Nye funn styrker teorien om at Nord-Amerika og Antarktis hang sammen i et superkontinent for over en milliard år siden.

Publisert

Mange kjenner til superkontinentet Pangea, der alle jordens landmasser var samlet for omtrent 250 millioner år siden. Men Pangea var ikke det første superkontinentet - landmassene hang også sammen tidligere, i et gigantisk kontinent som har fått navnet Rodinia.

Landmassene ser imidlertid ut til å ha vært noe annerledes organisert den gangen.

Nye studier antyder at det vestlige Texas i USA og Coats Land, vest for Dronning Mauds Land på Antarktis, var gode naboer for 1,1 milliarder år siden.

Franklinfjellene i vest-Texas (t.v.) og Coats Land (t.h.) på Antarktis kan ha hengt sammen en gang i tiden. (Foto: LC Rogers/Wikimedia Creative Commons // Ian Dalziel)
Franklinfjellene i vest-Texas (t.v.) og Coats Land (t.h.) på Antarktis kan ha hengt sammen en gang i tiden. (Foto: LC Rogers/Wikimedia Creative Commons // Ian Dalziel)

Samme bergarter

Tidligere studier har vist at bergarter i de to områdene, Franklinfjellene i det vestlige Texas og Coats Land, er nøyaktig like gamle, og har samme geologiske og kjemiske egenskaper. Den nye studien, som publiseres i septemberutgaven av tidsskriftet Geology, presenterer det forskerne mener er nye bevis for at landmassene faktisk hang sammen en gang i tiden.

Stein fra Franklinfjellene og Coats Land har også den samme sammensetningen av blyisotoper.

– Blyisotopene i en smeltebergart, for eksempel granitt, kan bruke til å bestemme alderen til en bergart, og til å si noe om utgangsmaterialet for smeltebergarten, forklarer Arild Andersen, professor ved institutt for geofag ved Universitetet i Oslo.

– Blysiotopdata fra Coast Land i Antarktisk benyttes her for å argumentere for at bergartene kan sammenliknes med like gamle bergarter i det sørlige USA.

Hypotesen om at det sørlige USA og Antarktis en gang hang sammen i superkontinentet Rodinia har fått navnet SWEAT – etter SouthWestern United States and East Antarctica.

Forkastning fra nord til sør

Det går en forkastning gjennom det nordamerikanske kontinentet, fra de store innsjøene i nord til Texas i sør. Forkastningen er om lag 1,1 milliarder år gammel, og inneholder blant annet vulkansk stein som sannsynligvis ble dannet i et mislykket forsøk på å dele det gamle kontinentet, som har fått navnet Laurentia, i to.

Superkontinentet Pangea (Bilde: Kliff/Wikimedia Creative Commons)
Superkontinentet Pangea (Bilde: Kliff/Wikimedia Creative Commons)

Disse vulkanske steinene – som altså er sammensmeltninger av forskjellige bergarter, med blyisotoper som kan avsløre hva slags stein som fantes før det hele ble smeltet sammen – finner du i overflaten både i Keweenaw-regionen i Michigan, og i Franklinfjellene.

Forkastningen ligger under jordens overflate, og strekker seg gjennom statene Minnesota, Iowa, Nebraska, Kansas og Oklahoma. Men den nye studien antyder at den opprinnelig ikke stoppet i Texas.

Stein som stikker ut i overflaten av Coats Land, kan nemlig sees på som den geologiske fortsettelsen av denne forkastningen. Da den ble dannet, hang de to områdene sammen og ble splittet på langs.

Først senere ble områdene skilt fra hverandre på tvers, og drev hvert til sitt.

Forskerne kaller Coats Land-området en tectonic tracer – et spor som gir informasjon om hvordan landmassen hang sammen i den prekambriske perioden, altså i tiden før flercellet liv oppsto.

Kan også ha hengt sammen med Afrika

SWEAT er imidlertid ikke den eneste hypotesen for hvordan verdens kontinenter hang sammen den gangen:

– Forskerne bak denne studien argumenterer med at alderen på bergartene fra Antarktis er den samme som hos noen bergarter i USA, men det finnes bergarter i det sørlige Afrika som også har samme alder, sier Andersen.

– Da er et viktig spørsmål: hvilke to av disse aldersprovinsene kan man knytte steinen i Coats Land til?

I flere tidligere arbeider har bergartene i Coast Land blitt knyttet til omtrent 1100 millioner år gamle bergarter i Kalahari-grunnfjellsskjoldet i det sydlige Afrika. Et grunnfjellsskjold, eller kraton, er en stabil og gammel del av en kontinentalplate.

Om det viser seg at det er Afrika, og ikke Nord-Amerika, som hang sammen med vårt sørligste kontinent, betyr det at landmassene har beveget seg noe kortere siden Rodinia sprakk opp for 750 millioner år siden.

Den nye studien setter altså heller en knapp på Amerika.

– Dette er ikke direkte revolusjonerende – den geologiske alderen og de kjemiske egenskapene til disse bergartene, som har vært påvist i tidligere studier, gir nok vel så god støtte til SWEAT-hypotesen som dette. Men metoden er grei nok, og konklusjonen er absolutt sannsynlig, avslutter Andersen.

Kilde:

S.L. Loewy m.fl.: Coats Land crustal block, East Antarctica: A tectonic tracer for Laurentia? Geology, publisert online 5. august 2011 (les sammendrag)