Basaltiske magmakamre kan vokse katastrofalt hurtigt

En international gruppe af forskere, der involverer geologer fra Wits University (Prof. Rais Latypov og Dr. Sofya Chistyakova) i Johannesburg er kommet frem til en uventet konklusion, at basaltiske magmakamre kan vokse ekstremt hurtigt - i måneder til år - hvilket gør disse kamre bemærkelsesværdige påtrængende ækvivalenter af caldera-dannende udbrud i forbindelse med de store magmatiske provinser. Denne forskning blev offentliggjort som en artikel i Science Advances .

Professor Rais Latypov siger, at "den lodrette hastighed, hvormed magmakamre vokser via magmaplacering, er meget omdiskuteret. Baseret på højpræcisions zirkondatering og overfladedeformationsmålinger, menes de fleste plutoner i øjeblikket at blive anbragt meget langsomt (et par cm/år). Sådanne langsomme hastigheder er imidlertid vanskelige at forene med eksistensen af ​​store, veldifferentierede indtrængen, som kun ser ud til at dannes, hvis anbringelsesraterne er meget høje. Et nøglespørgsmål, vi forsøgte at behandle, er, hvilken hastighed af magma-placering, der kræves for at holde vækstkammeret helt smeltet?"

For at besvare dette spørgsmål brugte forskerne en ny tilgang, der tog den klassiske Skaergaard-intrusion i Grønland, som først begyndte at krystallisere fra alle marginer og indefter, efter at den var blevet fuldstændig fyldt med næsten krystalfri magma.

"Denne fundamentale fysiske begrænsning giver en enestående mulighed for at estimere den mindste hastighed af magmaplacering, der var nødvendig for at holde Skaergaard magmalegemet i en stort set smeltet tilstand (<<1% krystaller), mens den voksede til sin nuværende størrelse," siger Dr. Sofya Chistyakova fra School of Geosciences ved Wits University.

Forskerne har brugt numeriske simuleringer til at bestemme de betingelser, der kræves for at danne et så stort krystalfrit magmakammer og fundet ud af, at Skaergaard-indtrængningen må være blevet anbragt på mindre end et par årtier, hvis ikke måneder/uger. Den lodrette væksthastighed må have været i størrelsesordenen fra flere 100s til nogle få 1000s m/år, svarende til volumetriske flowhastigheder på 10s til 100s km ³ /år. Dette gør den volumetriske strømningshastighed, der fodrede Skaergaard adskillige størrelsesordener højere end de i øjeblikket accepterede vækstrater for basaltiske magmakamre.

Forskerne foreslog, at Skaergaard og muligvis andre lagdelte indtrængninger kan ses som plutoniske ækvivalenter til superudbrud (eller katastrofale indtrængen), der vokser via ekstrem hurtig magmaplacering i skorpen og producerer totalt smeltede magmakamre i løbet af få uger/ måneder til maksimalt snesevis/hundreder af år.

"Med andre ord foreslår vi, at nogle lagdelte mafiske indtrængen kan repræsentere de plutoniske analoger af de store magmatiske provinser-relaterede vulkaner, der er ansvarlige for udbrud af enorme mængder af flodbasalter på jordens overflade," siger Latypov. + Udforsk yderligere

Discovery udfordrer den nylige genfortolkning af magmakamre