p O Grand Canyon é um dos laboratórios geológicos supremos da Terra e, após cerca de 140 anos de investigação geológica, pode-se pensar que seus segredos já foram quase todos resolvidos. Isso é especialmente verdadeiro para as rochas em camadas planas que são tão visíveis de ambas as margens do Parque Nacional do Grand Canyon. p Quase cinco décadas atrás, no final dos anos 1970, foi a última vez que uma nova formação foi descoberta e definida no Grand Canyon com a descoberta da Formação Surprise Canyon. Agora, uma equipe de cientistas, incluindo Karl Karlstrom e Laura Crossey, da Universidade do Novo México, estudaram um dos últimos estratos do Grand Canyon a ser datado - a Formação Sixtymile.

p Seu trabalho de pesquisa, publicado recentemente em Nature Geoscience , intitulado "Transgressão Cambrian Sauk na região do Grand Canyon redefinida por zircões detríticos", descobriram que o arenito da Formação Sixtymile é muito mais jovem do que se pensava. Esta unidade ocorre em apenas quatro afloramentos em uma seção remota e relativamente inacessível do Grand Canyon oriental. Ele é encontrado logo abaixo da Grande Inconformidade do Grand Canyon e foi considerado parte do Supergrupo Pré-cambriano do Grand Canyon.

p "Desvendar este conto científico foi uma aventura de descoberta, e envolvida (é claro) serendipidade, visão profunda, e persistência - com uma boa dose de geocronologia de ponta e trabalho de campo extremo, incluindo várias águas / rochas, mochilas pesadas caminhadas ao longo de trechos significativos da trilha Horsethief, entre outros locais remotos no Grand Canyon, "disse Crossey.

p A transgressão marinha de Sauk ocorreu durante um período que data de 600 a 500 milhões de anos atrás, quando o nível do mar subiu em toda a América do Norte, deixando para trás zircões. comumente encontrado na areia, que contêm vestígios de depósitos minerais de urânio e tório em unidades sedimentares específicas, permitindo aos pesquisadores datar os depósitos.

p A era do Grupo Tonto do Grand Canyon, apenas sobreposto e, portanto, mais jovem do que a Formação Sixtymile, foi a descoberta fortuita. Essas camadas registram a transgressão marinha que inundou a América do Norte de suas margens até a parte média do continente (Missouri e Oklahoma). Pense nisso como o que poderia acontecer hoje ao continente relativamente plano da Austrália se o nível do mar subisse (ou o continente diminuísse) várias centenas de metros. Foi considerado como tendo sido depositado ao longo de um longo intervalo de tempo de cerca de 540-500 milhões de anos atrás, mas a nova datação de grãos de zircão detríticos mostra que ele é mais jovem do que os grãos de areia de 505 milhões de anos contidos nele.

p "Inicialmente, parecia contradizer a evidência fóssil, mas, usando novas restrições globais, documentamos que os trilobitas do Grupo Tonto viveram na Terra 505-500 milhões de anos atrás, de modo que a nova geocronologia precisa e as evidências fósseis estão em mútuo acordo, "disse Karlstrom." Assim, as inundações do continente norte-americano ocorreram dentro de um intervalo geologicamente curto entre 505 e 500 milhões de anos atrás - mais recentemente e muito mais rapidamente do que se pensava ”.

p A geocronologia do zircão destrital é a ciência que analisa a idade dos zircões depositados em uma unidade sedimentar específica, examinando suas razões urânio-chumbo (U-Pb). Os pesquisadores testaram amostras de zircão detrítico utilizando o método de datação U-Pb, que pode ser usado para datar rochas que se formaram e cristalizaram aproximadamente 1 milhão de anos a mais de 4,5 bilhões de anos atrás, com precisões de rotina na faixa de 0,1–1 por cento.

p "A Formação Sixtymile foi considerada por muito tempo Pré-cambriana (estimada em 650 milhões de anos), mas a nova datação precisa de grãos de areia de zircão desta rocha usando o 'relógio' de decaimento radioativo U-Pb mostra que ela é mais jovem do que se pensava, "disse Crossey." A nova datação mostra que seus grãos detríticos mais jovens são 508,6 ± 0,5 Ma, portanto, o arenito da Formação Sixtymile deve ter sido colocado depois disso, e o Grupo Tonto, depois disso. "

p Até hoje, o Período Cambriano (541 a 485 milhões de anos atrás) permanece um enigma geológico:por que a vida animal se tornou tão globalmente diversa durante essa época; por que muitos continentes foram inundados pelo avanço dos oceanos de uma forma raramente vista antes ou depois; e houve alguma relação entre essas duas características únicas da história da Terra?

p A vida animal diversa estava presente 635 milhões de anos atrás, e os trilobitas estavam fazendo conchas duras cerca de 521 milhões de anos atrás, de modo que os novos dados de tempo neste artigo não suportam modelos anteriores que sugeriram que a transgressão marinha através do Grande Inconformidade foi o gatilho para o início da "explosão" cambriana na diversidade da vida animal.

p "O momento da iniciação, duração e progressão desta transgressão globalmente importante (Sauk) foram amplamente debatidas, assim como possíveis conexões entre tectônicas, climático, e 'gatilhos' geoquímicos para a evolução animal inicial, "disse Karlstrom." O modelo preferido no novo artigo é que a divisão final do supercontinente de Rodínia fez com que a América do Norte diminuísse e que a transgressão de Sauk ocorreu rapidamente 505-500 Ma no sudoeste de Laurentia e continentes espatifados próximos nos calcanhares de subsidência de fenda. "

p Para cientistas e não cientistas interessados ​​na geologia do Grand Canyon, o papel redefine as camadas rochosas do Grand Canyon e esclarece a idade, natureza, e a escala de tempo geologicamente abrupta da inundação dos continentes pelos oceanos que ocorreu 505-500 milhões de anos atrás (transgressão do Tonto Group Sauk II). Mostra que este evento foi posterior e, portanto, não foi a causa da diversificação da vida animal inicial, mas abre novas questões sobre as causas das radiações e extinções trilobitas iniciais e sua evolução pontuada, que poderiam ter sido impulsionadas por vários estágios Sauk I e II nível global do mar ou mudanças na química do oceano.

p "Essa pesquisa, que envolveu um grupo incrível de colaboradores, e o apoio de muitos alunos de pós-graduação, fornece uma revisão marcada da estratigrafia clássica do Grand Canyon, mostrando que a Formação Sixtymile não é Pré-cambriana, mas é do meio ao cambriano tardio, "disse Crossey." A transgressão rápida é interpretada como tendo sido causada pelo afundamento ao longo da margem esparramada e conseqüente aumento abrupto do nível do mar em um continente afundando.

p Além de Karlstrom e Crossey, a equipe de colaboração internacional incluiu o estratígrafo-paleontólogo James Hagadorn, do Museu de História Natural de Denver; geocronologistas George Gehrels, Mark Pecha e Nicky Geisler da Universidade do Arizona, Mark Schmitz da Boise State University, William Matthews e Lauren Madronich da Universidade de Calgary; e o pós-doutorado Jacob Mulder da Monash University, Austrália.

p "Nenhum de nós estava lá para testemunhar as mudanças, mas as rochas fornecem um registro das mudanças, uma vez que aprendemos como lê-los, "acrescentou Karlstrom." Mais uma vez, O laboratório geológico bem exposto do Grand Canyon oferece descobertas de importância global para a compreensão da história do nosso planeta e da evolução da vida. "