Yosemitgranit fortæller en anden historie om Jordens geologiske historie

Et team af forskere, herunder Carnegies Michael Ackerson og Bjorn Mysen, afslørede, at granitter fra Yosemite National Park indeholder mineraler, der krystalliserede ved meget lavere temperaturer end tidligere antaget muligt. Dette fund opgraderer videnskabelig forståelse af, hvordan granitter dannes, og hvad de kan lære os om vores planets geologiske historie. Deres arbejde udgives i Natur .

Granitter er vulkanske sten, der hovedsageligt består af mineralerne kvarts og feltspat. De er forbindelsen mellem vulkanske processer, der forekommer i Jorden, og vulkanske klipper, der størkner på Jordens overflade.

"Granitter er det ultimative produkt af de processer, hvorved vores planet blev skilt i lag, og de er nøglen til at forstå dannelsen af ​​den kontinentale skorpe, "Ackerson sagde." Mineraler fra granitter registrerer næsten hele vores planets historie - fra 4,4 milliarder år siden til i dag. "

Så, forståelse af de betingelser, under hvilke granitter dannes, er vigtig for geoforskere, der forsøger at opklare de processer, der har formet jorden.

Indtil nu, den fremherskende visdom på granitter var, at de mineraler, der indeholder dem, krystalliseres, når den smeltede sten afkøler til temperaturer mellem 650 og 700 grader Celsius (eller mellem ca. 1, 200 og 1, 300 grader Fahrenheit). Under disse temperaturer, granitterne er antaget at være fuldstændigt krystalliserede.

Det var tidligere kendt, at nogle af de mineraler, som granit består af, under visse betingelser kan størkne ved lavere temperaturer. Så, teamet - som også omfattede Nicholas Tailby fra American Museum of Natural History og Bruce Watson fra Rensselaer Polytechnic Institute - brugte laboratorieanalyse til at bestemme temperaturen af ​​granitkrystallisering i granitter fra Yosemite National Park.

Holdet anvendte en teknik kaldet titanium i kvarts termometri. Ved at måle mængden af ​​titanium opløst i kvartskrystallerne, holdet var i stand til at bestemme de temperaturer, hvormed det krystalliserede dybt i jorden, da granitterne dannede for 90 millioner år siden.

De demonstrerede, at kvartskrystaller i prøver af et granitlegeme kaldet Tuolumne Intrusive Suite i Yosemite krystalliserede ved temperaturer mellem 474 og 561 Celsius (eller 885 og 1, 042 grader Fahrenheit) - op til 200 grader køligere end tidligere antaget muligt for granitter.

"Disse granitter fortæller en anden historie, "Tilføjede Ackerson." Og det kunne omskrive, hvad vi tror, ​​vi forstår om, hvordan Jordens kontinenter dannes. "

Disse fund kan påvirke vores forståelse af de forhold, hvor jordskorpen først dannede sig under Hadean og Archean. De kunne også forklare nogle nylige observationer om den temperatur, ved hvilken vulkanske magmaer eksisterer før udbrud og de mekanismer, gennem hvilke økonomisk vigtige malmaflejringer dannes.