science >> Wetenschap >  >> Natuur

Japanse geologische geschiedenis in kwestie na ontdekking van metamorf gesteente microdiamanten

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een samenwerking van onderzoekers gevestigd in Kumamoto University, Japan heeft microdiamanten ontdekt in de metamorfe rotsformatie Nishisonogi in de prefectuur Nagasaki, Japan. Microdiamanten in metamorfe gesteenten zijn belangrijke mineralen omdat ze zich vormen in continentale botsingszones en laten zien dat de korst dieper dan 120 km onder het oppervlak is doorgedrongen. Dit is het tweede gebied ter wereld, na de Italiaanse Alpen, dat laat zien dat microdiamanten zich kunnen vormen in metamorf gesteente door subductie van oceanische platen.

In recente jaren, microdiamanten hebben veel aandacht gekregen omdat ze zijn ontdekt in metamorfe gesteenten over de hele wereld en het is duidelijk geworden dat ze zijn gevormd bij botsingen tussen continenten. Men dacht dat Japan dergelijke microdiamanten niet zou produceren omdat het geen continentale botsingszone is, maar een oceanische plaatsubductiezone. Echter, de eerste microdiamanten van metamorfe gesteenten in Japan werden gevonden in de metamorfe rotsformatie Nishisonogi aan de westkust van de prefectuur Nagasaki.

Het gebied waar de microdiamanten werden ontdekt, is een ongeveer 100 miljoen jaar oude Krijt metamorfe rotsformatie. Aan de westkust van Saikai City in de prefectuur Nagasaki, blokken pelitisch en basisschist zijn verspreid tussen serpentiniet dat is gemaakt van mantelmateriaal. Dergelijke gesteenten worden een serpentinietmelange genoemd en geven aan dat ze diep in de subductiezone zijn opgestegen. Onderzoekers vonden hier microdiamanten, in de serpentinietmelange. Hun vormingsomstandigheden zijn geschat op een temperatuur van ongeveer 450 ° C en een druk van ongeveer 2,8 GPa, waardoor ze de koudste diamanten zijn die ooit zijn gevormd. Er is gedacht dat het metamorfe gesteente Nishisonogi werd gevormd onder een druk van ongeveer 1 GPa, maar het is nu duidelijk dat het metamorfe gesteenten onder ultrahoge druk waren die na subductie tot 120 km oprezen - een zeer onverwachte ontdekking.

a:Geologische zone in het westen van Japan. Het blauwgroene deel is de Sanbagawa-gordel die het vasteland van Japan doorkruist. Men dacht dat het metamorfe gesteente Nishisonogi tot dezelfde geologische formatie behoorde als de Sanbagawa-gordel. Krediet:professor Tadao Nishiyama

"De ontdekking van microdiamanten uit de eerste metamorfe gesteenten van Japan zal de geologische geschiedenis van Japan herschrijven, " zei professor Tadao Nishiyama, de leider van dit onderzoek. "Tot nu, de metamorfe gesteenten van Nagasaki behoorden tot een lage temperatuur, metamorfe gesteentegordel van het hogedruktype, de "Sanbagawa-gordel, " die het Japanse vasteland doorkruist. Het is duidelijk geworden, echter, dat het onafhankelijk gevormde metamorfe gesteenten onder ultrahoge druk zijn. Ik verwacht dat er veel discussies zullen zijn over wat voor soort plaatbeweging deze formatie heeft veroorzaakt."

Omdat de kristallen van microdiamant fijner zijn dan 1 micron, ze werden bevestigd door de nieuwste analytische technieken zoals Raman-spectroscopie, zachte röntgenspectroscopie, en transmissie-elektronenmicroscopie. Krediet:professor Tadao Nishiyama