Forskere udpakker Vestfrankrigs historie, skrevet i 300 millioner år gammelt regnvand

For første gang har forskere været i stand til at rekonstruere den kemiske sammensætning af regnvand fra 300 millioner år gamle mineraler, giver dem mulighed for at pakke noget af Bretagnes og det vestlige Frankrigs historie, siden regnen faldt i den sene karbonperiode, lige før dinosaurernes tid. Resultaterne peger på, at området er bjergrigt og oprindeligt placeret tæt på Ækvator. Dette arbejde præsenteres på Goldschmidt Geochemistry-kongressen i Barcelona.

Resultaterne kommer fra isotopanalyse af regn, der faldt på den gamle Variscan-bæltebjergkæde. Som ledende forsker, Dr. Camille Dusséaux (University of Plymouth, UK) sagde:

"Da vi først indså, at vandet i prøven var fra nedbør, det betød, at vi kunne bruge standard geokemiske teknikker til at se tilbage i historien. Det betyder, at nedbøren kan fortælle os om højden, breddegraden af ​​bjergene, hvor det faldt, og antyder, hvorfor nogle radioaktive mineraler findes i området."

Forskerne analyserede granitprøver fundet i dag mellem Brest og Nantes. De tog også prøver fra den vestlige del af det franske Massif Central (Limousin). I den sene karbonperiode, disse områder var placeret nær Ækvator, og var en del af Variscan Belt-bjergkæden, der strakte sig ind i Spanien, Tyskland, og det sydlige England. Voldelige bjergbygningsprocesser fik disse områder til at blive deformeret og revnet, danner store forkastningszoner. Dette tillod regnvandet at synke til 15 km under overfladen.

Camille Dusséaux, kommenterede:"Vi har formået at rekonstruere isotopsammensætningen af ​​regnvand fra mineraler, det interagerede med, mens kontinenterne var under deformation. Vi har fundet ud af, at denne interaktion fandt sted 15 km under jorden takket være dybe forkastninger, der dissekerede dette bjergrige område og spillede rolle som ledninger for nedbør til at gå ned i jorden.

"Vi brugte massespektrometri til nøjagtigt at identificere grundstofferne i prøverne. Vi var i stand til at måle hydrogenisotopforholdet i muskovit, som er et mineral fundet i granit, der indeholder omkring 4% vand i sin struktur. Mængden af ​​en type brintisotop var lav nok til at foreslå et simpelt svar:regnvand havde interageret med mineralet under dets dannelse. Dette er ikke det ældste regnvand, der nogensinde er fundet, men den ældste, hvor videnskabsmænd har været i stand til isotopisk at rekonstruere dens sammensætning og historie."

De daterede prøverne ved at måle det radioaktive henfald af argon, og dette bekræftede, at de var omkring 300 millioner år gamle. Sammenligning af de relative forhold mellem oxygen- og brintisotoper viste, at Variscan-prøverne matchede dem, der kom fra moderat til stor højde, hvilket tyder på, at regnen faldt på en bjergkæde.

"Dette kan hjælpe med at løse et spørgsmål, som har forvirret geologer i nogen tid," sagde Dr. Dusséaux. "Den underliggende geologi har vist, at det var sandsynligt, at Variscan-bæltet var en bjergkæde, men det har været svært at finde beviser."

"Denne undersøgelse antyder, i kombination med tidligere undersøgelser, at cirkulationen af ​​regnvand i Variscan-bjergkæden havde indflydelse på uranmineralisering. For mellem 320 og 300 millioner år siden, det oxiderende regnvand udvaskede uranmalmen fra granitterne, og transporterede dette uran inden for kontinenterne, hvor det blev udfældet i klipper kaldet sorte skifer. Dette skabte de uranforekomster, som indtil for nylig er blevet udvundet i Frankrig og udløste udfældningen af ​​uranoxid, som kan have en indvirkning på vores helbred. Dette kan nedbrydes og danne radongas, som har forårsaget problemer for folk, der bor i granithuse bygget gennem de sidste århundreder, ikke kun i Frankrig, men også i andre granitrige områder i det gamle variskanske bælte, såsom Sydvestengland og andre steder."

kommenterer, Dr. Catriona Menzies (University of Aberdeen) sagde:

"Denne undersøgelse er et godt eksempel, der fremhæver, hvordan traditionel isotopgeokemi og omhyggelig petrografi af mineraler dannet dybt i Jorden kan kaste lys over overfladeforhold, selv før dinosaurerne strejfede rundt på jorden. Infiltrationen af ​​regnvand dybt ind i bjergbælterne findes nu i mange gamle og moderne regioner, og foreslår, at regnvand kan være ansvarlig for at kontrollere vigtige processer, såsom seismicitet og fordeling af mineralressourcer, selv dybt inde i vores jord."

Dr. Menzies var ikke involveret i dette arbejde, dette er en uafhængig kommentar.