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Geologie : Die Erdkrustenplatten drifteten schon vor vier Milliarden Jahren

  • -Aktualisiert am

Das bislang älteste bekannte Stück der Erdkruste ist in Grönland Bild: picture-alliance/ dpa

Über die Kinderstube der Erde sind bisher nur wenige Einzelheiten bekannt. Weil die uralten Gesteine von der Westküste Grönlands trotz intensiver Metamorphose ihre ursprüngliche Formen behalten haben, verrieten sie jetzt ein Geheimnis.

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          Über die Kinderstube der Erde sind bisher nur wenige Einzelheiten bekannt. Alle Gesteine, die vor mehreren Milliarden Jahren an der Erdoberfläche vorkamen, haben den als Metamorphose bekannten Recyclingkreislauf mindestens einmal durchlaufen. Dabei haben sie die meisten ihrer ursprünglichen Erkennungsmerkmale verloren.

          Ihre Entstehungsgeschichte wurde dadurch gleichsam ausradiert – ebenso wie bei dieser Zeitungsseite, der man nicht ansehen kann, woher die vielen Altpapierfasern, aus denen sie besteht, kommen und wie häufig sie schon wiederverwendet worden sind.

          Umso überraschender ist deshalb eine Entdeckung einer internationalen Forschergruppe um den norwegischen Geologen Harald Furnes von der Universität von Bergen, an der auch Maarten de Wit vom Geoforschungszentrum in Potsdam beteiligt war. In einem der ältesten, von anderen Fachleuten schon häufig untersuchten Gesteine der Erde haben sie Spuren gefunden, die der Plattentektonik zuzurechnen sind. Demnach könnte es die sich unaufhaltsam verschiebenden Platten der Erdkruste schon vor nahezu vier Milliarden Jahren gegeben haben – zwei Milliarden Jahre früher als bisher angenommen.

          Metamorphe Gneise

          Die Entdeckung hat die Forschergruppe an der Westküste Grönlands ein wenig südlich des Polarkreises gemacht. Ursprünglich wollten die Geologen in der 3,8 Milliarden Jahre alten Isua-Formation nach Spuren früher Formen von Mikroorganismen suchen.

          Die metamorphen Gneise dieser Formation sind schon Dutzende Mal von anderen Geologen untersucht worden und gehören zu den ältesten bekannten Gesteinen auf der Erde. Mehrere Forschergruppe hatten vermutet, dass es sich bei den Gesteinen der Isua-Gruppe ursprünglich um alten Meeresboden handeln könnte, aber eindeutige Beweise dafür fehlten bislang.

          Als Furnes und seine Kollegen im vergangenen Sommer in dem Gestein nach fossilen Spuren von Mikroben suchten, fielen ihnen an einer Stelle außerordentlich dünne, senkrecht stehende Gesteinsschichten auf. Einige hundert Meter davon entfernt fand man rundliche Ablagerungen, die große Ähnlichkeit mit den sogenannten Kissenlaven haben. Diese Laven entstehen heutzutage an untermeerischen Vulkanen und haben die Form eines Kopfkissens, weil beim Kontakt der heißen Gesteinsschmelze mit dem kalten Meerwasser schnell eine feste äußere Haut entsteht, während das Innere nur langsam abkühlt.

          Kissenförmige Lava

          Heutzutage sind derartige, als blätterförmige Gänge bezeichneten dünnen Gesteinsschichten und die kissenförmigen Laven für die vulkanisch aktiven untermeerischen Spreizungszentren, beispielsweise den mittelatlantischen Rücken, typisch. Viele Geologen halten sie sogar für die herausragenden Kennzeichen solcher Spreizungszonen.

          Auch den Forschern um Furnes kamen die neu entdeckten Schichten in Grönland verdächtig vor, und sie entnahmen einige Gesteinsproben. Bei chemischen Untersuchungen und der Analyse der verschiedenen in den Gesteinen enthaltenen Isotope stellte sich dann später heraus, dass die Gesteine tatsächlich als heiße Basalte mit Meerwasser in Kontakt gekommen sein mussten – ein eindeutiger Hinweis darauf, dass sie an untermeerischen Vulkanen entstanden sein mussten. Trotz intensiver Metamorphose haben diese Gesteine einige ihrer ursprünglichen Formen behalten und konnten daran identifiziert werden.

          Zusammen mit den anderen bisher in der Isua-Formation gefundenen Indizien lassen die jüngsten Ergebnisse nur den Schluss zu, dass es schon vor mindestens 3,8 Milliarden Jahren plattentektonische Bewegungen in der Erdkruste gegeben haben muss. Wie die Forschergruppe nun in der Zeitschrift „Science“ (Bd. 315, S. 1704) schreibt, handelt es sich zumindest bei einem Teil der Gesteine der Isua-Formation ursprünglich um Basalte, die damals an einem ozeanischen Spreizungszentrum entstanden. Sollten sich diese Schlussfolgerungen bestätigen, dann könnte die Oberfläche unseres Planeten schon zwei Milliarden Jahre länger als bisher angenommen rastlos auf dem Erdmantel driften.

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