Batuan Tertua di Bumi Ungkap Usia Lempeng Tektonik Sesungguhnya

Lempeng tektonik Bumi yang terus bergerak telah menciptakan planet unik yang dapat dihuni yang kita kenal sekarang. Sebuah studi baru meramalkan bahwa lempeng tektonik planet kita (lempengan besar kerak Bumi yang terletak di atas mantel cair) mulai bergerak sekitar 3,6 miliar tahun yang lalu. Saat itu, Bumi baru saja di bawah satu miliar tahun.

Untuk melihat masa lalu planet Bumi bukanlah hal yang mudah. Untuk ini, para ilmuwan mengamati zirkon-mineral tertua dan salah satu mineral terkuat di Bumi. Studi ini dipimpin oleh ahli geologi Michael Ackerson dari Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian di Washington.

Kapsul waktu kristal kecil ini sebenarnya tidak bisa dihancurkan dan bisa berusia lebih dari empat miliar tahun. Benda itu adalah satu-satunya jendela kita menuju tahap primitif pembentukan planet kita.

“Kami merekonstruksi bagaimana Bumi berubah dari bola cair batuan dan logam menjadi seperti yang kita miliki saat ini,” kata Ackerson dalam sebuah pernyataan, dilansir dari Space, Rabu (19/5/2021).

“Tidak ada planet lain yang memiliki benua atau samudra cair atau kehidupan. Di satu sisi, kami mencoba menjawab pertanyaan mengapa Bumi itu unik, dan kami dapat menjawabnya sampai batas tertentu dengan zirkon ini,” ujarnya lagi.

Bagaimana menemukan mineral yang berusia miliaran tahun? Tim peneliti melihat ke Jack Hills di Australia Barat, tempat ditemukannya beberapa bebatuan tertua di dunia. Di sana mereka mengumpulkan 15 bongkahan batu purba seukuran jeruk bali.

Para peneliti menggiling bebatuan dan menyaring Zirkon dari sisa material, menggunakan teknik yang mirip dengan mendulang emas. Zirkon kemudian disetrum dengan laser dan dianalisis menggunakan proses yang disebut spektrometri massa. Dengan cara itu bisa mengungkapkan susunan kimiawi dan usia mineral.

Beberapa zirkon berusia 4,3 miliar tahun dan terbentuk saat Bumi masih bayi, sekitar 200 juta tahun. Mineral kecil ini-hanya selebar beberapa helai rambut manusia- mengungkapkan banyak hal tentang kondisi lingkungan pada saat pembentukannya.

Dalam studi ini, para ilmuwan telah mengumpulkan cukup banyak zirkon kuno yang terbentuk antara 4,3 dan tiga miliar tahun lalu untuk menghasilkan catatan kimiawi berkelanjutan dari Bumi yang dalam masa pertumbuhan.

Usia Zirkon dihitung dari kandungan uranium di dalam mineral. Uranium bersifat radioaktif dan menjadi “jam geologi” yang hebat, karena laju peluruhannya yang terkuantifikasi dengan baik. Dengan menganalisis kandungan uranium yang ada saat ini dan bekerja mundur, para ilmuwan dapat menentukan kapan zirkon terbentuk.

Sementara uranium menjelaskan usia zirkon, kandungan alumunium mengungkapkan detail tentang proses yang terlibat dalam perbuatannya, dan akibatnya, lempeng tektonik. Para ilmuwan menemukan peningkatan konsentrasi aluminium dalam zirkon sekitar 3,6 miliar tahun yang lalu.

“Pergeseran komposisi ini kemungkinan menandai permulaan lempeng tektonik gaya modern,” kata Ackerson dalam pernyataan itu.

Alasan di balik asosiasi adalah bahwa salah satu cara terbentuknya zirkon aluminium tinggi adalah dengan mencairnya batuan jauh di bawah permukaan Bumi. Mencairnya batuan pada kedalaman yang lebih dalam adalah bukti bahwa kerak Bumi menebal dan mulai mendingin, sebuah indikator geologi bahwa transisi ke lempeng tektonik modern sedang berlangsung secara menyeluruh.

Penelitian ini diterbitkan 14 Mei di jurnal Geochemical Perspective Letters.