De Galapagos-archipel is een van de beroemdste eilandengroepen ter wereld. Veel van de dier- en plantensoorten zijn uniek vanwege de geïsoleerde ligging van de eilanden in de Stille Oceaan, 1, 000 kilometer voor de kust van Ecuador. Dankzij een onlangs ondertekende bijzondere samenwerkingsovereenkomst, geowetenschappers aan de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz (JGU) in Duitsland krijgen de komende jaren de kans om de geologische ontwikkeling van de Galapagos-eilanden te onderzoeken. Onlangs is een ongebruikelijk mineraal ontdekt dat verregaande vragen oproept over de samenstelling van de magmabron waaruit deze oceanische eilanden zijn gevormd.

Het idee voor de samenwerking kwam van geoloog Dr. Yamirka Rojas-Agramonte, een lid van de Isotope Geology-groep bij JGU's Institute of Geosciences. Ze bestudeert sinds 2014 de ouderdom van de rotsen van verschillende eilanden in de archipel en was stomverbaasd toen ze op een zandstrand plotseling de minerale zirkoon tegenkwam. "Het is buitengewoon ongebruikelijk om zirkonen te vinden in basalt-rotsformaties, zoals die overheersen in de Galapagos, " legde Rojas-Agramonte uit. Zirkoon, een zirkoniummineraal, wordt vaak gebruikt om oude rotsen te dateren. Zirkoon neemt sporen van uranium op wanneer het kristalliseert in een nieuw gevormd gesteente. Na verloop van tijd vervalt dat uranium langzaam tot lood. De verhouding tussen het gevormde lood en het overgebleven uranium kan worden gebruikt om de ouderdom van het zirkoon en daarmee het gastgesteente te bepalen.

De zirkoonkorrels, gewoonlijk minder dan 0,2 millimeter groot, worden eerst in Mainz onder de microscoop onderzocht en indien gepast, naar China of Australië gestuurd om te worden geanalyseerd met een apparaat dat een gevoelige hoge-resolutie-ionenmicrosonde wordt genoemd. "Voor de doeleinden van zogenaamde SHRIMP-dating, we werken al jaren samen met een lab in Peking, het GARNALENcentrum van Peking, " zei professor Alfred Kröner van JGU, kort voordat hij weer vertrok met Galapagos zirkoonmonsters in zijn bagage.

Onverwachte ontdekking van zirkonen in basaltrots

Inmiddels is vastgesteld dat de zirkoon afkomstig is van jong basaltgesteente, het belangrijkste gesteentetype dat de Galapagos-eilanden vormt. Dit gesteente is ontstaan ​​door vulkaanuitbarstingen zoals die nog steeds voorkomen in de westelijke sector van de archipel. "Sommige van onze nieuw ontdekte zirkonen zijn veel ouder, echter, dan men zou verwachten te vinden in jong magmatisch gesteente, ", verklaarde Kröner. Hoe deze oude zirkonen precies in de basalt van de Galapagos kwamen, blijft een mysterie. De verklaring zou wel eens verregaande implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van het aardkorst-mantelsysteem en de mantelgeodynamica van de aarde. Een van de huidige theorieën is dat voorheen onverklaarbare recyclingprocessen hebben mogelijk plaatsgevonden in de diepe lagen van de mantel.

Geowetenschappers aan de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz en hun collega's uit Spanje, Australië, en Ecuador, die in een breed scala van verschillende disciplines werken, Voor de eerste keer, meewerken aan dit project om de verschillende hypothesen te onderzoeken en te zoeken naar verdere puzzelstukjes die een oplossing kunnen bieden. In de komende jaren, ze zullen samen onderzoek doen op de Galapagos in een multidisciplinaire benadering die is ontworpen om een ​​geologisch raadsel te onderzoeken, waarvan de betekenis veel verder kan gaan dan alleen het verduidelijken van de vorming van de Galapagos-eilanden.