science >> Wetenschap >  >> Natuur

Geologische cold case kan cruciale mineralen onthullen

Krediet:Universiteit van Adelaide

Onderzoekers die op zoek zijn naar waarom koude eklogieten op mysterieuze wijze uit geologische archieven verdwenen tijdens de vroege stadia van de ontwikkeling van de aarde, hebben mogelijk het antwoord gevonden, en daarmee aanwijzingen die kunnen helpen bij het lokaliseren van kritieke mineralen vandaag.

"Koude eklogieten verdwenen op mysterieuze wijze tussen 1,8 en 1,2 miljard jaar geleden van het aardse rotsrecord voordat ze na deze tijd weer verschenen, " zei Dr. Derrick Hasterok, Docent, Afdeling Aardwetenschappen, Universiteit van Adelaide.

"Koude eklogieten zijn belangrijk omdat ze gevoelig zijn voor de temperaturen in de bovenmantel en het bewijs leveren van rotsen die snel diep onder het aardoppervlak worden getransporteerd langs geologische breuklijnen die optreden waar tektonische platen botsen.

"De heersende overtuiging is dat koude eklogieten alleen behouden blijven wanneer supercontinenten samensmelten. Maar er is voldoende bewijs voor een bijna continu geologisch record van koude eklogieten in de afgelopen 700 miljoen jaar, gedurende welke tijd twee supercontinenten gevormd en uiteengevallen zijn."

Eclogieten zijn onder hoge druk, metamorfe gesteenten die voornamelijk bestaan ​​uit granaat en omfaciet (een natriumrijke variëteit van pyroxeen).

Geassocieerd met deze verandering in eklogieten is een verandering in de concentratie van veel sporenelementen in stollingsgesteenten die elders in de korst worden gevonden, die extra bewijs leveren van verwarming onder continenten. Deze sporenelementen komen voor in kritische mineralen. Kritieke mineralen worden als essentieel beschouwd voor het economisch welzijn van 's werelds belangrijkste en opkomende economieën.

Hoofdauteur Dr. Renee Tamblyn werkte samen met Dr. Hasterok en collega-onderzoekers Professor Martin Hand en Ph.D. student Matthew Gard van de Universiteit van Adelaide over de studie die in het tijdschrift werd gepubliceerd Geologie .

"We hebben bewijs gevonden van de sporenelementenchemie van graniet die wijzen op een grootschalige verwarming van de continenten ongeveer 2 miljard jaar geleden die overeenkomt met de assemblage van Nuna, een supercontinent dat zijn vorming 1,6 miljard jaar geleden voltooide, " zei dr. Tamblyn.

"De aarde is sinds haar ontstaan ​​over het algemeen aan het afkoelen, maar Nuna had een isolerend effect op de mantel, eerder als een dikke deken, waardoor de temperatuur onder de continenten steeg en het behoud van eklogieten werd voorkomen en de chemie van graniet veranderde.

"De veranderingen in de chemie die het gevolg zijn van deze ongewone opwarming tijdens het geologische verleden van de aarde, kunnen helpen om bepaalde cruciale mineralen te lokaliseren door te zoeken naar gesteenten die voor of na deze verwarmingsgebeurtenis zijn gevormd - afhankelijk van naar welk element wordt gezocht."

Een groot deel van West-Australië is ouder dan 2 miljard jaar, terwijl Zuid-Australië en de oostelijke staten over het algemeen jonger zijn.

"De rotsen in het Northern Territory en NW Queensland zijn iets ouder dan de grens van 1,8 miljard jaar, dus het kan een plaats zijn waar we ons onderzoek naar dit mysterieuze geologische geval kunnen voortzetten, "zei Dr. Hasterok.