Een nieuwe analyse heeft de bron van oxidatie onthuld in gesteentemonsters voor de kust van Griekenland, waar geologische activiteit ongeveer 45 miljoen jaar geleden explosieve boogvulkanen voortbracht, een team van onderzoekers meldt in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen .

Arc vulkanische rotsen zijn sterk geoxideerd, wat wetenschappers ertoe heeft gebracht te speculeren dat de vloeistoffen die afkomstig zijn van ondergedompelde oceanische rotsen het oxidatiemiddel kunnen zijn, zei Boston College hoogleraar aard- en milieuwetenschappen Ethan Baxter, een co-auteur van het rapport.

Om die hypothese te testen, Baxter's team van Boston College samen met collega's van de Sorbonne, de Universiteit van Zuid-Carolina, en Durham University (VK) probeerden een vingerafdruk te identificeren van de vloeistofbron in de overblijfselen van oude ondergedompelde oceanische korst die op het Griekse eiland Sifnos werd gevonden.

Het team van onderzoekers bestudeerde monsters van grote granaatkristallen, die concentrische groeiringen bevatten, net als de ringen van een boom. Binnen deze ringen bevinden zich chemisch unieke zones die veranderen van de kern van het kristal naar de rand, zei Baxter. Deze zones weerspiegelen de evolutie van het gesteentesysteem waarbinnen de granaat gedurende miljoenen jaren groeit. In deze rotsen, de samenstelling van de ijzerisotoop varieert van kern tot rand op een manier die de afgifte van een oxiderende vloeistof ondersteunt.

Het team gebruikte elektronenmicrosonde-analyse en ijzerisotopenanalyse om progressieve veranderingen in het gesteentesysteem te documenteren die zijn vastgelegd in deze sterk gezoneerde granaten. zei Baxter, wiens onderzoek wordt gefinancierd door de National Science Foundation.

"Granet chemische en ijzerisotoop zonering ondersteunt het idee dat deze rotsen oxiderende vloeistoffen vrijgeven tijdens subductie, "zei Baxter. "We hebben een bron van deze oxiderende vloeistoffen chemisch 'afgedrukt' in subductiezones."

Deze nieuwe metingen onthullen voor het eerst dat granaatkristallen de zonering van de ijzerisotopensamenstelling van de vroeg gevormde kern tot de later gevormde randen behouden. meldt het team.

"Toen we significante zonering vonden in de samenstelling van ijzerisotoop in deze granaten, we wisten dat we een onaangeboord archief van vloeistofgerelateerde chemische veranderingen hadden gevonden, " zei Baxter, die samen met de Boston College-onderzoekers Anna R. Gerrits en Paul G. Starr het rapport schreef, Edward C. Inglis van de Sorbonne, Besim Dragovic van de Universiteit van South Carolina, en Kevin W. Burton van Durham University (VK).

Baxter zei dat de volgende stappen in dit onderzoek inhouden dat de hypothese verder wordt getest door te onderzoeken waardoor de vloeistoffen oxideren.

"Deze oxiderende vloeistoffen bevatten bepaalde middelen die in staat zijn om gesteenten te oxideren die ze binnenkomen, "Zei Baxter. "Het meest bekende voorbeeld is de manier waarop oxiderende vloeistoffen ijzerhoudende materialen kunnen laten roesten als ze verweren. Op basis van de granaat chemische zonering, we weten dat de vloeistoffen die vrijkomen uit onze monsters oxideren, maar we weten niet waarom ze oxideren of wat de oxidatiemiddelen zijn."