Onderzoekers aan de Wits University in Johannesburg, Zuid-Afrika, hebben het antwoord gevonden op een raadsel waar geologen al jaren achteraan krabben.

De vraag is hoe bepaalde magmatische gesteenten die worden gevormd door kristallisatie in magmatische kamers in de aardkorst, tart de norm, en mineralen bevatten in willekeurige verhoudingen.

Normaal gesproken, magmatische gesteenten bestaan ​​uit een aantal vaste verhoudingen van verschillende mineralen. Geologen weten, bijvoorbeeld, dat een bepaald gesteente 90% van het ene mineraal en 10% van een ander mineraal bevat.

Echter, er zijn enkele magmatische gesteenten die deze norm trotseren en zich niet aan deze algemene vuistregel houden. Deze rotsen, niet-cotectische rotsen genoemd, bevatten mineralen in volledig willekeurige verhoudingen.

Een voorbeeld is chromiethoudend anorthosiet uit het beroemde Bushveld Complex in Zuid-Afrika. Deze rotsen bevatten tot 15% tot 20% chromiet, in plaats van slechts 1%, zoals normaal zou worden verwacht.

"Traditioneel, deze rotsen met een 'verkeerde' samenstelling werden toegeschreven aan ofwel mechanische sortering van mineralen die kristalliseerden uit een enkel magma of mechanische vermenging van mineralen gevormd uit twee of meer verschillende magma's, " zegt professor Rais Latypov van de Wits School of Geosciences.

Bij het zien van ernstige problemen met beide benaderingen, Latypov en zijn collega Dr. Sofya Chistyakova, ook van de Wits School of Geosciences, ontdekte dat er eigenlijk een eenvoudige verklaring voor deze vraag is - en het heeft niets te maken met het mechanisch sorteren of mengen van mineralen om deze rotsen te produceren.

Hun onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Geologie , toont aan dat een overmatige hoeveelheid van sommige mineralen in deze rotsen afkomstig kan zijn van de toevoerleidingen waarlangs de magma's zich vanuit de diepgewortelde verzamelkamers naar het aardoppervlak verplaatsen.

"Tijdens het omhoog reizen door de toevoerkanalen, het magma komt in contact met koude zijwanden en begint te kristalliseren, waardoor meer van het mineraal (de mineralen) wordt geproduceerd dan verwacht mag worden, ', zegt Chistyakova.

Het algemene principe van deze benadering kan worden uitgebreid tot alle magmatische gesteenten met 'verkeerde' hoeveelheden mineralen in zowel plutonische als vulkanische omgevingen van de aarde.

"Het is mogelijk dat een aanwijzing voor een aantal andere petrologische problemen van magmatische complexen moet worden gezocht in de toevoerleidingen in plaats van in de magmakamers zelf. Deze aantrekkelijke benadering is veelbelovend voor stollingspetrologen die met basaltische magmacomplexen werken, ", zegt Latypov.