Forskere undersøger mystisk smeltning af jordskorpen i det vestlige Nordamerika

En gruppe professorer og studerende fra University of Wyoming har identificeret et usædvanligt bælte af magmatiske bjergarter, der strækker sig over 2, 000 miles fra British Columbia, Canada, til Sonora, Mexico.

Klippebæltet løber gennem Idaho, Montana, Nevada, sydøstlige Californien og Arizona." Geovidenskabsmænd forbinder normalt lange bælter af magmatiske bjergarter med kæder af vulkaner ved subduktionszoner, ligesom Mount Shasta, Mount Hood, Mount St. Helens og Mount Rainer, " siger Jay Chapman, en adjunkt i UW's Institut for Geologi og Geofysik. "Det, der gør dette fund så interessant og mystisk, er, at dette bælte af magmatiske klipper ligger meget længere inde i landet, væk fra kanten af ​​kontinentet, og indeholder ingen beviser for at producere vulkaner. Faktisk, al smeltningen for at generere de magmatiske bjergarter fandt oprindeligt sted dybt under jorden, fem til 10 miles under overfladen."

Chapman er hovedforfatter af et papir, med titlen "The North American Cordilleran Anatectic Belt, ", som blev offentliggjort online i februar i tidsskriftet Earth-Science anmeldelser . Den trykte version udkommer i denne måned.

Papiret er et resultat af et særligt kursus undervist af Simone Runyon, en adjunkt i UW's Institut for Geologi og Geofysik, og Chapman. Runyon, seks UW kandidatstuderende og en bachelorstuderende, der deltog i kurset, er medforfattere til avisen.

"Det var virkelig fascinerende at starte med et videnskabeligt spørgsmål i et klasseværelse, derefter indsamle og analysere data, og til sidst offentliggøre vores resultater, " siger Cody Pridmore, en UW kandidatstuderende fra Orange, Californien, og medforfatter til papiret. "Det er en proces, de fleste universitetsstuderende ikke kommer til at opleve."

Et fingerpeg om oprindelsen af ​​bæltet af magmatiske bjergarter er, at klipperne hovedsageligt blev dannet for 80 millioner til 50 millioner år siden, under en bjergbygningsbegivenhed kaldet Laramide orogeny.

"Laramides orogeni skabte de fleste af de store bjergkæder, vi har i Wyoming, og navnet kommer faktisk fra Laramie Range, " siger Chapman. "Selvom der ikke er nogen magmatiske bjergarter af denne type og alder til stede i disse bjerge, vi formoder, at de tektoniske processer, der skabte bjergene, også bidrog til at smelte jordskorpen."

Forskerne har flere arbejdshypoteser om, hvad der fik klipperne til at smelte. En hypotese er, at vand infiltrerede den dybe skorpe.

"Geokemien af ​​disse klipper indikerer, at smeltning kan have fundet sted ved relativt lave temperaturer, under 800 grader Celsius, " siger Jessie Shields, en ph.d. studerende ved UW fra Minneapolis, Minn., der arbejder på at løse dette mysterium. "Det er stadig meget varmt, men ikke varmt nok til at producere meget store mængder magma. Vand sænker smeltepunktet for sten, ligner hvordan salt sænker isens smeltepunkt, og kunne øge mængden af ​​genereret magma."

Dette arbejde har betydning for, hvad der får sten til at smelte, og hvor specifikke typer magmaer kan findes.

"Mange af de magmatiske systemer i undersøgelsesområdet indeholder økonomisk vigtige malmforekomster, " siger Runyon, der har specialiseret sig i malmforekomster. "Forståelse af de storstilede magmatiske processer, der danner disse provinser, hjælper os til bedre at forstå, hvordan malmforekomster dannes og til bedre at udforske efter naturressourcer."