Perfuração recorde de geólogos na crosta terrestre revela segredos do manto: WebCuriosos

Como um mosquito abrindo um túnel na pele para chegar ao rico banquete interior, os geólogos perfuraram uma broca longa e estreita na crosta terrestre no ano passado, retirando um tesouro de bondade geológica.

O resultado é um longo cilindro de rocha, conhecido como amostra central, medindo uma quebra de recorde 1.268 metros (4.160 pés) de comprimento. Feito de rocha ígnea que foi alterada quimicamente pela água do mar em um processo conhecido como serpentinização, o cilindro já foi analisado e seus segredos revelados.

Este fio de pele da Terra, extraído das profundezas do oceano, é um repositório de informações que pode ser usado para sondar o misterioso manto da Terra, a camada de rocha vulcânica sólida que separa a crosta do núcleo.

“Recuperamos uma seção de peridotito serpentinizado do manto oceânico com 1.268 metros de comprimento”, escreve uma equipe liderado pelo petrologista e geoquímico Johan Lissenberg, da Universidade de Cardiff, no Reino Unido.

“A recuperação quase contínua oferece uma oportunidade para obter um inventário litológico, mineralógico, estrutural e de alteração robusto e quantitativo do manto superior.”

O manto da Terra, para nós, rastreadores da superfície, está frustrantemente fora de alcance. Na sua forma mais fina, a crosta terrestre tem 6 quilômetros (3,7 milhas) de espessura.

Nós temos as ferramentas para aprofundar bem fundo da superfície continental – como evidenciado pelo impressionante poço de Kola, com 12.262 metros de profundidade, na Rússia – mas a crosta continental é muito mais grosso do que a crosta oceânica.

Também não é provável que cheguemos ao manto do fundo do oceano tão cedo, mas a crosta oceânica é atualmente o melhor local para obter amostras que nos permitam estudá-la. Em certos locais, a atividade tectônica transforma o material do manto na crosta, de onde podemos retirá-lo.

Mas perfurar um buraco profundo no fundo do oceano, numa fronteira tectónica aquecida pelo vulcanismo, como se pode imaginar, é muito mais fácil de falar do que fazer. Esforços anteriores resultaram num buraco com uma profundidade não superior a 200,8 metros – e do material perfurado, apenas 47 por cento foi recuperado.

O trabalho de Lissenberg e dos seus colegas, portanto, é algo realmente especial. Eles perfuraram profundamente uma região sob o Oceano Atlântico conhecida como Maciço da Atlântidauma enorme massa montanhosa situada a cerca de 4.267 metros do fundo do mar, no Dorsal Meso-Atlânticauma fronteira entre duas placas tectônicas. O maciço, formado por rocha do manto conhecido como peridotitoacredita-se que tenha se formado a partir da rocha do manto que se comprimiu para cima através da crosta.

“O plano original era perfurar um buraco raso de cerca de 200 metros”, disse o geólogo Kuan-Yu Lin, da Universidade de Delaware. disse no ano passadoapós a conclusão da perfuração.

“Mas, para nossa surpresa, o buraco continuou a se aprofundar cada vez mais, com taxas de recuperação extremamente altas que nunca foram vistas antes durante a perfuração desses tipos de rochas. Impressionados com o que estávamos vendo, o grupo científico concordou em mudar o plano para continuar a aprofundar o buraco.”

O buraco deles, chamado Hole U1601C, estendeu-se por um recorde de 1.268 metros, e o que os pesquisadores extraíram foi ainda melhor. Eles conseguiram recuperar impressionantes 71% da amostra principal.

Esta amostra, como o próprio maciço, consiste em peridotitouma rocha ígnea de granulação grossa composta quase inteiramente de olivina e piroxênio.

Quando a água do mar é introduzida, seu encontro com os minerais provoca uma reação conhecida como serpentinização, transformando a olivina e o piroxênio expostos em minerais serpentinos, produzindo hidrocarbonetos que podem ser aproveitados pelas formas de vida do fundo do mar. Mas o resultado para os geólogos é que se torna mais difícil interpretar a rocha, como tentar ler a tinta deixada na chuva.

Curiosamente, os investigadores descobriram que a sua amostra central se tornou altamente serpentinizada, com até mesmo o peridotito menos alterado sendo transformado em 40 por cento, em todo o comprimento da amostra, sugerindo que a penetração da água do mar é bastante elevada. Apesar disso, a composição da rocha primária foi melhor preservada do que os núcleos mais rasos, revelando novas informações sobre o manto abaixo do Maciço Atlântida.

Os pesquisadores descobriram um teor de piroxênio muito menor do que esperavam, o que pode ser devido à dissolução do piroxênio quando a rocha foi aquecida. E os investigadores descobriram que o movimento da rocha fundida para longe da rocha sólida à medida que o magma se comprimia para cima ocorria num ângulo oblíquo em relação à ressurgência do manto – uma descoberta que é muito diferente da anterior. migração por derretimento modelos.

Finalmente, os pesquisadores encontraram intrusões de um mineral ígneo chamado gabro. O peridotito próximo a essas intrusões gabroicas mostra mudanças intensas relacionadas à exposição ao ambiente hidrotermal não vistas em outras partes da amostra central, sugerindo que o gabro desempenha um papel inesperado na geoquímica dos fluidos das fontes hidrotermais vitais no fascinante Campo Hidrotermal da Cidade Perdida. .

Estudos para compreender melhor os processos que moldaram a rocha estarão em andamento, mas a pesquisa até agora demonstra o quão valioso pode ser a perfuração de furos.

“O registro rochoso abrangente obtido durante a Expedição 399 oferece uma riqueza de oportunidades para fazer avanços fundamentais na nossa compreensão do manto superior oceânico”, os pesquisadores escrevem.

“A penetração do Hole U1601C na subsuperfície do campo hidrotérmico de Lost City oferece uma oportunidade para estudar os limites e a extensão da vida na litosfera oceânica e uma plataforma potencial para futuros experimentos sobre a geologia, química e biologia de uma região fora do eixo. sistema hidrotérmico.”

A pesquisa foi publicada em Ciência.