science >> Wetenschap >  >> Natuur

Yosemite graniet vertelt een ander verhaal over de geologische geschiedenis van de aarde

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een team van wetenschappers, waaronder Michael Ackerson en Bjorn Mysen van Carnegie, onthulde dat graniet uit Yosemite National Park mineralen bevat die kristalliseerden bij veel lagere temperaturen dan eerder voor mogelijk werd gehouden. Deze bevinding ondermijnt het wetenschappelijke begrip van hoe graniet wordt gevormd en wat ze ons kunnen leren over de geologische geschiedenis van onze planeet. Hun werk is gepubliceerd in Natuur .

Granieten zijn stollingsgesteenten die voornamelijk bestaan ​​uit de mineralen kwarts en veldspaat. Ze vormen de schakel tussen stollingsprocessen die plaatsvinden in de aarde en vulkanische rotsen die stollen op het aardoppervlak.

"Granieten zijn het uiteindelijke product van de processen waardoor onze planeet in lagen is opgedeeld en ze zijn de sleutel tot het begrijpen van de vorming van de continentale korst, "Zei Ackerson. "Mineralen uit graniet leggen bijna de hele geschiedenis van onze planeet vast - van 4,4 miljard jaar geleden tot vandaag."

Dus, het begrijpen van de omstandigheden waaronder graniet wordt gevormd, is belangrijk voor geowetenschappers die proberen de processen te ontrafelen die de aarde hebben gevormd.

Tot nu, de heersende wijsheid over graniet was dat de mineralen waaruit ze bestaan, kristalliseren als het gesmolten gesteente afkoelt tot temperaturen tussen 650 en 700 graden Celsius (of tussen ongeveer 1 200 en 1, 300 graden Fahrenheit). Beneden deze temperaturen de granieten zijn verondersteld volledig te zijn gekristalliseerd.

Het was eerder bekend dat onder bepaalde omstandigheden sommige van de mineralen waaruit graniet bestaat, bij lagere temperaturen kunnen stollen. Dus, het team - waaronder ook Nicholas Tailby van het American Museum of Natural History en Bruce Watson van het Rensselaer Polytechnic Institute - gebruikte laboratoriumanalyse om de temperaturen van granietkristallisatie in graniet uit Yosemite National Park te bepalen.

Het team gebruikte een techniek genaamd titanium in kwartsthermometrie. Door de hoeveelheid opgeloste titanium in de kwartskristallen te meten, het team was in staat om de temperaturen te bepalen waarbij het diep in de aarde kristalliseerde toen het graniet 90 miljoen jaar geleden werd gevormd.

De gradiënt van titanium in kwarts is het bewijs dat het mineraal kristalliseerde bij een lagere temperatuur dan eerder werd aangenomen. Krediet:Rensselaer

Ze toonden aan dat kwartskristallen in monsters van een lichaam van graniet, de Tuolumne Intrusive Suite in Yosemite genaamd, kristalliseerden bij temperaturen tussen 474 en 561 Celsius (of 885 en 1, 042 graden Fahrenheit) - tot 200 graden koeler dan eerder voor graniet mogelijk werd geacht.

"Deze granieten vertellen een ander verhaal, " voegde Ackerson toe. "En het zou kunnen herschrijven wat we denken te begrijpen over hoe de continenten van de aarde worden gevormd."

Deze bevindingen kunnen van invloed zijn op ons begrip van de omstandigheden waarin de aardkorst voor het eerst werd gevormd tijdens de Hadean en Archean. Ze zouden ook enkele recente waarnemingen kunnen verklaren over de temperatuur waarbij vulkanische magma's vóór de uitbarsting bestaan ​​en de mechanismen waardoor economisch belangrijke ertsafzettingen worden gevormd.