Magma -tilstand i skorpe -reservoirer

Forskning udført af en ph.d. elev ved Wits School of Geosciences afslører, at basaltiske magmakamre kan udvikle sig som store kroppe krystalfrie smelter i jordskorpen. Denne undersøgelse udfordrer et nyligt fremkommet paradigme om, at magmakamre er enorme masser af krystalrig mos-med andre ord, krystaller med kun en meget lille mængde smelte.

Forsøg på at forstå de processer, der fungerer i magmakamre i vores planets skorpe, er utrolig udfordrende, da de er skjult for direkte observationer. Geologer skal følge en indirekte tilgang til at studere disse funktioner, såsom at undersøge deres gamle forstenede rester, der udsættes på jordens overflade efter millioner af år med erosion.

Det er meget krævende at undersøge tilstanden til magma i et kammer, da det kræver undersøgelse af selve kontakten mellem de krystalliserende margener af magmakropper (også kaldet størkningsfronter) og deres flydende interiør.

Vanskeligheder med at forstå størkningsfronternes adfærd kan heldigvis overvindes ved at studere en særlig fascinerende stentype, kaldet massiv magnetitit, fra Bushveld -komplekset i Sydafrika.

"Magnetitit indeholder chrom, der er en ekstremt følsom indikator for magmakammerprocesser og kan bruges til at studere størkningsfronter i ekstreme detaljer, siger Willem Kruger, en ph.d. studerende, der gennemførte undersøgelsen.

"Ved at kortlægge fordelingen af ​​chrom i magnetitit i marken kan vi observere de todimensionale formeringsmønstre for størkningsfronter på en skala, der aldrig er gjort før."

Kruger og hans ph.d. tilsynsførende, Professor Rais Latypov, fundet ud af, at al udviklet væske effektivt fjernes fra magnetititets størkningsfront, når den formerer sig mod kammerets indre. "Dette er på grund af ekstremt effektiv sammensætningskonvektion, der opstår under krystallisationen af ​​magnetit. Processen resulterer i størkningsfronten for at forplante sig som næsten en helt fast overflade." siger Latypov.

Denne forskning viser, at en så kraftig sammensætningskonvektion kan hæmme dannelsen af ​​krystalrige moske i basaltiske magmakamre.

Der er mange grunde til at tro, at denne proces ikke er unik for magnetititlag i Bushveld -komplekset, men sandsynligvis også vil fungere i andre bergarter, for eksempel, i Bushveldens økonomisk vigtige chromititlag.

"Vores resultater argumenterer således for eksistensen af ​​store, væskedominerede magmakamre gemt inde i jordskorpen, "siger Kruger.