Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Mineralopdagelser på Galapagos-øerne udgør et puslespil med hensyn til deres dannelse og oprindelse

Øen Daphne nord for Santa Cruz set fra et fly, der nærmer sig Baltra Lufthavn. Denne ø består af et vulkansk krater, der rejser sig 120 meter over havets overflade. Kredit:Yamirka Rojas-Agramonte

Galapagos-øgruppen er en af ​​de mest berømte grupper af øer i verden. Mange af dyre- og plantearterne er unikke på grund af øernes isolerede beliggenhed i Stillehavet, 1, 000 kilometer ud for Ecuadors kyst. Takket være en nyligt underskrevet særlig samarbejdsaftale, geovidenskabsmænd baseret på Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) i Tyskland vil i de kommende år få mulighed for at forske i den geologiske udvikling på Galapagos-øerne. Et usædvanligt mineral er for nylig blevet opdaget, der rejser vidtrækkende spørgsmål om sammensætningen af ​​den magmakilde, hvorfra disse oceaniske øer blev dannet.

Idéen til samarbejdet kom fra geolog Dr. Yamirka Rojas-Agramonte, medlem af isotopgeologigruppen på JGUs Institut for Geovidenskab. Hun har siden 2014 studeret klippernes alder fra forskellige øer i skærgården og blev forbløffet, da hun pludselig stødte på mineralet zirkon på en sandstrand. "Det er ekstremt usædvanligt at finde zirkoner i basaltklippeformationer, såsom dem, der dominerer over hele Galapagos, " forklarede Rojas-Agramonte. Zirkon, et zirkoniummineral, bruges almindeligvis til at datere gamle klipper. Zirkon optager spormængder af uran, når det krystalliserer i en nydannet sten. Over tid henfalder det uran langsomt til bly. Forholdet mellem det dannede bly og det tilbageværende uran kan bruges til at bestemme alderen på zirkonen og dermed dens værtsbjergart.

Zirkonkornene, almindeligvis mindre end 0,2 millimeter i størrelse, først undersøgt under mikroskop i Mainz og derefter, hvis passende, sendt til Kina eller Australien for at blive analyseret ved hjælp af en enhed kaldet en følsom højopløselig ionmikroprobe. "Med henblik på såkaldt SHRIMP dating, vi har samarbejdet i mange år med et laboratorium i Beijing, Beijing SHRIMP Center, " sagde professor Alfred Kröner fra JGU, kort før igen afgang med Galapagos zirkonprøver i bagagen.

Uventet opdagelse af zirkoner i basaltsten

Katodeluminescensbillede af en typisk zirkon med tydeligt udtalt koncentrisk zoneinddeling. Denne zoneinddeling er bevis på ændringer i den lokale kemiske sammensætning af værtens magma under krystaldannelse. Kredit:Alfred Kröner

Det er nu blevet fastslået, at zirkonen stammer fra ung basaltsten, den vigtigste klippetype, der danner Galapagos-øerne. Denne sten er produceret af vulkanudbrud som dem, der stadig forekommer i den vestlige del af øgruppen. "Nogle af vores nyopdagede zirkoner er meget ældre, imidlertid, end man ville forvente at finde i ung magmatisk rock, " udtalte Kröner. Hvordan præcis disse gamle zirkoner kom ind i Galapagos-basalterne er fortsat et mysterium. Forklaringen kan meget vel have vidtrækkende implikationer for forståelsen af ​​Jordens skorpe-kappe-system og Jordens kappe-geodynamik. En af de nuværende teorier er, at tidligere uforklarlige genbrugsprocesser kan have fundet sted i de dybe lag af kappen.

Geoscientists ved Johannes Gutenberg University Mainz og deres kolleger fra Spanien, Australien, og Ecuador, der arbejder inden for en lang række forskellige discipliner, vil for første gang, samarbejde i dette projekt for at undersøge de forskellige hypoteser og søge efter yderligere brikker i puslespillet, der vil hjælpe med at finde en løsning. I løbet af de næste par år, de vil sammen forske på Galapagos i en multidisciplinær tilgang designet til at udforske en geologisk gåde, hvis betydning kunne strække sig langt ud over blot at præcisere dannelsen af ​​Galapagos-øerne.

Yamirka Rojas-Agramonte ved den tunge mineralkoncentration på Bahia Barrington-stranden på Santa Fé Island. Ved at bruge en teknik svarende til guldpanorering, de tunge mineraler udvindes først fra sandet og koncentreres. Kredit:Yamirka Rojas-Agramonte