Ett team av forskare inklusive Carnegies Michael Ackerson och Bjorn Mysen avslöjade att graniter från Yosemite National Park innehåller mineraler som kristalliserade vid mycket lägre temperaturer än man tidigare trott var möjligt. Detta fynd förbättrar den vetenskapliga förståelsen av hur graniter bildas och vad de kan lära oss om vår planets geologiska historia. Deras arbete publiceras i Natur .

Graniter är magmatiska bergarter som till övervägande del består av mineralen kvarts och fältspat. De är länken mellan magmatiska processer som sker inom jorden och vulkaniska bergarter som stelnat på jordens yta.

"Graniter är den ultimata produkten av de processer genom vilka vår planet separerades i lager och de är nyckeln till att förstå bildandet av den kontinentala skorpan, ", sa Ackerson. "Mineraler från graniter registrerar nästan hela vår planets historia - från 4,4 miljarder år sedan till idag."

Så, Att förstå förhållanden under vilka graniter bildas är viktigt för geovetare som försöker reda ut de processer som har format jorden.

Tills nu, den rådande visdomen om graniter var att mineralerna som ingår i dem kristalliserar när den smälta bergarten svalnar till temperaturer mellan 650 och 700 grader Celsius (eller mellan cirka 1, 200 och 1, 300 grader Fahrenheit). Under dessa temperaturer, graniterna har antagits vara helt utkristalliserade.

Det var tidigare känt att vissa av de mineral som granit består av under vissa förhållanden kan stelna vid lägre temperaturer. Så, teamet – som också inkluderade Nicholas Tailby från American Museum of Natural History och Bruce Watson från Rensselaer Polytechnic Institute – använde labbanalys för att bestämma temperaturen för granitkristallisation i graniter från Yosemite National Park.

Teamet använde en teknik som kallas titan i kvartstermometri. Genom att mäta mängden titan löst i kvartskristallerna, teamet kunde bestämma vid vilka temperaturer det kristalliserades djupt i jorden när graniterna bildades för 90 miljoner år sedan.

De visade att kvartskristaller i prover av en granitkropp som kallas Tuolumne Intrusive Suite i Yosemite kristalliserade vid temperaturer mellan 474 och 561 Celsius (eller 885 och 1, 042 grader Fahrenheit) — upp till 200 grader svalare än man tidigare trott var möjligt för graniter.

"Dessa graniter berättar en annan historia, ", tillade Ackerson. "Och det kan skriva om vad vi tror att vi förstår om hur jordens kontinenter bildas."

Dessa fynd kan påverka vår förståelse av de förhållanden under vilka jordskorpan först bildades under Hadean och Archean. De skulle också kunna förklara några nya observationer om temperaturen vid vilken vulkanisk magma existerar före utbrottet och de mekanismer genom vilka ekonomiskt viktiga malmavlagringar bildas.