science >> Wetenschap >  >> Natuur

Zirkoon als tijdwaarnemer van de aarde:lezen we de klok goed?

Kathodoluminescentiebeeld van een scanning-elektronenmicroscoop van een typisch stollingszirkoonkristal uit monsters die zijn bestudeerd door het QUT-onderzoeksteam, onthullende jaarringen van de zirkoon. Gele cirkels omsluiten ablatieplaatsen door een laser van waaruit isotopische gegevens worden gemeten om de leeftijd van zirkoongroei te bepalen. De analytische vlekken hier laten zien dat deze zirkoon twee belangrijke groeiperiodes had die ongeveer 20 miljoen jaar uit elkaar lagen in verschillende magma's. Krediet:QUT

Zirkoonkristallen in stollingsgesteenten moeten zorgvuldig worden onderzocht en er mag niet alleen op worden vertrouwd om toekomstige vulkaanuitbarstingen en andere tektonische gebeurtenissen te voorspellen, QUT-onderzoekers hebben aangetoond.

  • Zirkoon is een robuust mineraal en een tijdwaarnemer van de geschiedenis van de aarde
  • Het onderscheiden van de oorsprong van zirkoonkristallen, hun individuele chemie en eigenschappen zijn niet eenvoudig
  • Het verkeerd interpreteren van gegevens van zirkoonkristallen kan de tijdschalen voor geologische gebeurtenissen zoals vulkaanuitbarstingen met miljoenen jaren scheeftrekken
  • Dit heeft implicaties voor het begrijpen van vulkanische gevaren en de toekomstige risico's die ze vormen

De bevindingen van de onderzoekers zijn gepubliceerd in Aardwetenschappelijke beoordelingen . De krant, Gebruik en misbruik van op zirkoon gebaseerde thermometers:een kritische beoordeling en een aanbevolen aanpak om antecrystische zirkonen te identificeren, stelt ook een efficiënte en geïntegreerde aanpak voor om te helpen bij het identificeren van zirkonen en het evalueren van zirkooncomponenten afkomstig van oudere rotsen.

Universitair hoofddocent Scott Bryan, van de faculteit Wetenschap en Techniek van QUT, zei dat de onderzoekers "terug waren gegaan naar de basiswetenschap" en grote datasets van analyses van stollingsgesteenten in Queensland en van over de hele wereld opnieuw hadden beoordeeld, om aan te tonen dat er verkeerde aannames gemaakt kunnen worden over zirkoonkristallen.

Stollingsgesteenten worden gevormd door het afkoelen van magma (gesmolten gesteente) dat zijn weg vindt naar het aardoppervlak, leidt vaak tot vulkaanuitbarstingen.

Het onderzoeksteam van QUT onderzoekt en bemonstert stollingsgesteenten in het noorden van Queensland. Krediet:QUT

"Een van de veronderstellingen die wordt gemaakt, is dat de samenstelling van de zirkonen en de rotsen waarin ze zich hebben gevormd een nauwkeurig beeld geven van de magma's en omstandigheden waaronder de zirkonen en magma's zijn gevormd, ', zegt universitair hoofddocent Bryan.

"Van dit, we schatten vervolgens de leeftijd van de gebeurtenis waardoor ze zijn ontstaan.

"Maar sommige zirkoonkristallen zijn misschien helemaal niet gerelateerd aan hun gastheergesteenten. Ze kunnen afkomstig zijn van de bron van het magma diep in de aardkorst of ze zijn misschien opgepikt door het magma op weg naar de oppervlakte.

"Als je geen onderscheid maakt tussen de soorten kristallen, krijg je een grote variatie in de leeftijd van de gebeurtenis die de rotsen heeft gevormd, mogelijk miljoenen jaren, evenals het ontwikkelen van onjuiste opvattingen over de voorwaarden die nodig zijn om magma's te maken.

"Het is van cruciaal belang om de tijdschalen van magmatisme correct te krijgen, zodat we kunnen begrijpen hoe lang het kan duren voordat reservoirs met magma zijn opgebouwd en uitbarsten."

Het onderzoeksteam van QUT onderzoekt en bemonstert stollingsgesteenten in het noorden van Queensland. Krediet:QUT

Dit is met name relevant voor 'supervulkanen' die niet altijd poelen van magma onder zich hebben, Universitair hoofddocent Bryan zei.

Er zijn meer dan 20 supervulkanen op aarde, waaronder Yellowstone in de VS en Taupo in Nieuw-Zeeland.

"Nauwkeurig bepalen wat zirkoon ons vertelt, is van fundamenteel belang voor het begrijpen van de geschiedenis van de aarde, het definiëren van grote gebeurtenissen zoals massa-extincties, en hoe we globale platentektoniek begrijpen, " hij zei.

"We moeten het verleden begrijpen, en lees de geologische klokken correct, om de toekomst nauwkeurig te voorspellen en toekomstige gevaren te beperken."