Wissenschaftler der Wits University in Johannesburg sehen als Grund die Dekompression, wenn Magma aus der Tiefe aufsteigt und mit Feldspat gesättigt wird
Einige Magmen kristallisieren zu Gesteinen, die aus nur einem Mineral bestehen. Ein typisches Beispiel ist Anorthosit mit mehr als 90% Feldspat (Plagioklas), einem Silikatmineral. Anorthosit mit seinen vielen Sorten ist bekannt für schillernde Kristalle und wird derzeit viel genutzt für die Herstellung von Glasfasern.
Manche Anorthosit-Varianten treten in Lagerstätten weltweit als markante, weiß gefärbte Schichten auf. Berühmt ist der Bushveld-Komplex in Südafrika. Die platinreichen Schichten dort erstrecken sich über Hunderte von Kilometern.
Schon lange rätseln Geologen darüber, wie sich diese bemerkenswerten Lagerstätten aus reinem Anorthosit gebildet haben.
„Es gab viele Erklärungsversuche mit Hilfe von Prozessen, die in den flachen Magmakammern nahe der Erdoberfläche ablaufen sollten, aber sie waren nicht besonders erfolgreich“, sagt Professor Rais Latypov von der School of Geosciences an der Wits University in Johannesburg, Südafrika.
Nach traditioneller Lehrmeinung sollten sich in diesen Magmakammern die Bestandteile des flüssigen Gesteins voneinander trennen und der Feldspat sollte sich zu Anorthosit aufkonzentriren. Aber wie konnten so gewaltige Schichten wie in Südafrika entstehen? Jetzt haben Latypov und sein Team eine elegante Lösung für das alte petrologische Rätsel gefunden.
„Wir haben nach Mechanismen gesucht, nach denen auch woanders als nahe der Erdoberfläche Anorthosit entstehen könnte“, sagt Rais Latypov.
„Dabei haben wir festgestellt, dass einige Schmelzen, die aus Kammern in großer Tiefe kommen, mit Feldspat gesättigt sind. Dies geschieht als Reaktion auf die Dekompression.“ Die genaue wissenschaftliche Erklärung ist in Scientific Reports veröffentlicht.
Wenn diese Magmen in eine flache Magmakammer nahe der Oberfläche gelangen und dort abkühlen, können sie Schichten aus Anorthosit kristallisieren, wie wir sie im Bushveld-Komplex beobachten.
Latypov und sein Team glauben, dass ihre Arbeit einen bedeutenden Fortschritt im Verständnis der magmatischen Systeme der Erde darstellt.
„Unsere Studie bietet die lange fehlende Verbindung zwischen der Vulkanologie – wo wir uns hauptsächlich mit der Erzeugung von Schmelzen und deren Aufsteigen befassen – und der magmatischen Petrologie, die sich hauptsächlich auf die Kristallisation dieser Schmelzen in Magmakammern konzentriert“, sagt Latypov.
Quelle: Wits University
(05.03.2020)
