Forskere optrævler mysteriet om ikke-kotektiske magmatiske klipper

Forskere ved Wits University i Johannesburg, Sydafrika, har fundet svaret på en gåde, der har fået geologer til at klø sig i hovedet i årevis.

Spørgsmålet er, hvordan visse magmatiske bjergarter, der dannes gennem krystallisation i magmatiske kamre i jordskorpen, trodse normen, og indeholder mineraler i tilfældige proportioner.

Normalt, magmatiske bjergarter består af nogle faste proportioner af forskellige mineraler. Geologer ved, for eksempel, at en bestemt sten vil have 90% af et mineral og 10% af et andet mineral.

Imidlertid, der er nogle magmatiske klipper, der trodser denne norm og ikke overholder denne generelle tommelfingerregel. Disse sten, kaldet ikke-kotektiske klipper, indeholder mineraler i helt tilfældige proportioner.

Et eksempel er chromit-bærende anorthosit fra det berømte Bushveld Complex i Sydafrika. Disse sten indeholder op til 15% til 20% chromit, i stedet for kun 1 %, som normalt forventes.

"Traditionelt disse bjergarter med en 'forkert' sammensætning blev tilskrevet enten mekanisk sortering af mineraler, der krystalliserede fra en enkelt magma, eller mekanisk blanding af mineraler dannet af to eller flere forskellige magmaer, " siger professor Rais Latypov fra Wits School of Geosciences.

Ser alvorlige problemer med begge disse tilgange, Latypov og hans kollega Dr. Sofya Chistyakova, også fra Wits School of Geosciences, fandt ud af, at der faktisk er en simpel forklaring på dette spørgsmål - og det har intet at gøre med den mekaniske sortering eller blanding af mineraler for at producere disse sten.

Deres forskning, offentliggjort i tidsskriftet Geologi , viser, at en overskydende mængde af nogle mineraler indeholdt i disse bjergarter kan stamme fra fødekanalerne, langs hvilke magmaerne bevæger sig fra de dybtliggende iscenesættelseskamre mod Jordens overflade.

"Mens du rejser op gennem fødekanalerne, magmaen kommer i kontakt med kolde sidevægge og begynder at krystallisere, derved producerer mere af mineralet/mineralerne, end hvad der kan forventes, " siger Chistyakova.

Det generelle princip for denne tilgang kan udvides til alle magmatiske bjergarter med 'forkerte' proportioner af mineraler i både plutoniske og vulkanske miljøer på Jorden.

"Det er muligt, at en ledetråd til nogle andre petrologiske problemer med magmatiske komplekser bør søges efter i føderørene snarere end i selve magmakamrene. Denne tiltalende tilgang lover meget for magmatiske petrologer, der arbejder med basaltiske magmakomplekser, " siger Latypov.