Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Opdagelse udfordrer den nylige genfortolkning af magmakamre

Geologisk langsgående sektion af den sydøstlige del af Bushveld Complex i Tonteldoos-området. (a) Snittet er af transektlinjen set på − 11° mod 270° azimut. Sektionen blev konstrueret ved at rotere 3D-modellen for at se den detaljerede geologi af komplekset og dets umiddelbare fodvæg i deres sande orientering. Afsnittet er ikke lodret eller vandret overdrevet og viser den sande litologiske morfologi. (b) Det skematiske afsnit før forkastningen fremhæver flere vigtige træk ved komplekset:(1) eksistensen af ​​Roossenekal og Belfast underkamrene med den mellemliggende Stoffberg-rest af ikke-deformerede værtssten, (2) de ~ 4 km. og ~ 6 km tyk lodret afstand mellem toppen af ​​Stoffberg-resten med den nedre plettede anorthosite og gulvet i Roossenekal-underkammeret, (3) den konkave geometri af Pyroxenit-markøren, der indikerer den øjeblikkelige top af den kumulerede bunke i de to underkamre var blidt basinalt med hensyn til Stoffberg-resten. LMA, Nedre plettet anortosit; MMA, mellembroget anortosit; UMA, øvre plettet anortosit; PM, pyroxenitmarkør; MML, Hovedmagnetitlag. Kredit:Nature (2022). DOI:10.1038/s41598-022-19915

Professor Rais Latypov fra School of Geosciences ved Wits University og hans forskerhold har fundet feltbeviser for eksistensen af ​​et 5 km tykt totalt smeltet kammer i den gamle skorpe i Sydafrika. Dette tyder på, at superstore, fuldstændigt smeltede og langlivede magmakamre forekommer i det mindste i dyb geologisk tid, og at den klassiske opfattelse af "store magmatanke" forbliver relevant.

Den klassiske petrologiske opfattelse, at magmakamre forekommer som "store tanke", har stået over for en vis tvivl i de senere år på grund af mangel på afgørende beviser fra geofysiske undersøgelser. Derudover indikerer termisk modellering, at dannelsen af ​​et stort magmakrop i den øvre skorpe er fysisk problematisk. Disse undersøgelser har konkluderet, at smeltede magmakamre enten er forbigående eller ikke-eksisterende i Jordens geologiske historie.

"Selvom moderne geofysiske undersøgelser faktisk ikke er i stand til endegyldigt at identificere nutidens magmakamre med et stort volumen udbrudssmelte, er det for tidligt at kassere eksistensen af ​​sådanne kamre i jordskorpen. I vores undersøgelse præsenterer vi grundsandheden observationer, der indikerer, at et af disse store og smeltede kamre eksisterede i den gamle jordskorpe i Sydafrika," siger professor Latypov. Latypov og hans teams resultater er blevet publiceret som et papir i Scientific Reports .

Latypov hævder, at størrelsen af ​​den fastboende smeltesøjle i Bushveld-kammeret på et tidspunkt var "virkelig overvældende - over 5 km i tykkelse og over 380.000 km 3 i volumen. Denne mængde magma er adskillige størrelsesordener større end nogen kendte superudbrud i Jordens historie." Det kan kun sammenlignes med det ekstruderede volumen af ​​nogle af Jordens store magmatiske provinser såsom Karoo-flodbasalterne i Sydafrika.

Nøglebeviser kommer fra Bushveld-komplekset, hvor det midlertidige kammergulv blev fundet gradvist at stige gennem et 4 km højt skrånende trin. "En sådan udvikling af magmatisk lagdeling indebærer, at den residente smeltesøjle var tykkere end det trinvise relief af kammerbunden. Denne opdagelse er uden tvivl den mest fundamentale begrænsning på tykkelsen af ​​den residente smeltesøjle, der nogensinde er blevet afledt af feltkortlægning i fossiliseret magma kamre," argumenterer Dr. Sofya Chistyakova fra Wits University.

Det er ret tænkeligt, at sådanne magmakamre har udviklet sig gennem hele Jordens historie. Selvom nogle områder af jordskorpen mangler sådanne kamre, betyder det ikke automatisk, at 'store tank'-magmakamre er fraværende i andre regioner.

"Da lagdelte indtrængninger - såsom Bushveld Complex - er sjældne gennem geologisk tid, er det ikke overraskende, at geofysikere nu ikke kan opdage aktive eksempler på store og smeltede magmakamre i jordskorpen," siger Chistyakova. + Udforsk yderligere

Forskning viser, at Bushveld Complex fungerede som en stor magmatank




Varme artikler