De aardse gesteentelagen zijn het geologische archief van alle perioden van de aarde.
Hoe dieper geologen graven, hoe verder terug in de geschiedenis ze bladeren. Maar helaas ontbreekt er een dikke archiefmap in het materiaal.
Bijna overal op aarde is het land ruim 700 miljoen jaar geleden geologische lagen kwijtgeraakt die miljoenen jaren van sedimenten vertegenwoordigen.
Op sommige plekken ontbreekt er 1,2 miljard jaar aan gesteentelagen. Tot op heden konden onderzoekers dit niet verklaren.
In het archief van de geologen ontbreekt een laag tot 5 kilometer dik. Op sommige plaatsen komt dat overeen met een periode tot 1,2 miljard jaar. De stippellijn illustreert een ontbrekende laag tussen een laag 700 miljoen jaar oud gesteente en 1,9 miljard jaar oud gesteente.
Nu hebben geologen van de University of California het raadsel echter opgelost door zirkonen te bestuderen. Dit zijn extreem harde mineralen die ons meer informatie kunnen geven over de jeugd van de aarde.
Zirkonen kunnen ontstaan uit vloeibaar magma in de aardmantel of uit materiaal uit de aardkorst. Maar ze worden niet in beide gevallen op dezelfde manier gevormd.
Zirkoon dat is gevormd uit mineralen in de aardkorst, is rijk aan de isotoop hafnium-177, terwijl zirkoon dat uit magma is ontstaan meer hafnium-176 bevat.
Op basis van de hafnium-isotopen is te zien op welke manier het zirkoon in een gesteentelaag is ontstaan.
Onderzoek van 34.000 zirkonen wijst uit dat een groot deel ervan door gletsjers is meegenomen de aardmantel in. Daar werden ze omgesmolten, waarna ze via vulkaanuitbarstingen terugkeerden naar de oppervlakte.
Het gloeiendhete mineraal geeft de wetenschap dus een ijskoude verklaring.
Mineralen gingen door ijs en vuur
Geologen hebben aangetoond dat een groot deel van de zirkonen in de aardkorst is gevormd. Die zijn dus door de aardmantel omlaag gereisd en via vulkanen weer omhoog gegaan, terug naar het aardoppervlak.
De gletsjer schraapt een 3 tot 5 kilometer dikke laag van de aardkorst. In de laag zit het harde mineraal zirkoon.
Het ijs neemt het verbrokkelde gesteente met de zirkonen mee de zee in, waar het naar de bodem zinkt.
Als er een tektonische plaat onder een andere schuift, worden de lagen met zirkonen vanaf de zeebodem mee de aardmantel in getrokken.
De zirkonen worden in het magma in de aardmantel omgesmolten en keren later via vulkaanuitbarstingen terug naar het aardoppervlak.
Dat gebeurde er 700 miljoen jaar geleden, toen de aarde volgens wetenschappers was bedekt met ijs.
De geologen menen dat wereldwijde gletsjers gemiddeld 3 à 5 kilometer land van het aardoppervlak hebben geschraapt en de lagen hebben meegevoerd naar zee.