Galapagos skärgård är en av de mest kända ögrupperna i världen. Många av djur- och växtarterna är unika på grund av öarnas isolerade läge i Stilla havet, 1, 000 kilometer utanför Ecuadors kust. Tack vare ett nyligen undertecknat särskilt samarbetsavtal, geovetare baserade vid Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) i Tyskland kommer under kommande år att få möjlighet att forska i den geologiska utvecklingen på Galapagosöarna. Ett ovanligt mineral har nyligen upptäckts som väcker långtgående frågor om sammansättningen av magmakällan från vilken dessa oceaniska öar bildades.

Idén till samarbetet kom från geologen Dr Yamirka Rojas-Agramonte, medlem i Isotope Geology-gruppen vid JGU:s Institute of Geosciences. Hon har studerat klippornas åldrar från olika öar i skärgården sedan 2014 och blev häpen när hon plötsligt stötte på mineralet zirkon på en sandstrand. "Det är extremt ovanligt att hitta zirkoner i basaltbergsformationer, som de som dominerar över hela Galapagos, " förklarade Rojas-Agramonte. Zirkon, ett zirkoniummineral, används ofta för att datera gamla stenar. Zirkon tar in spårmängder av uran när det kristalliseras i en nybildad bergart. Med tiden sönderfaller uranet långsamt till bly. Förhållandet mellan det bildade blyet och kvarvarande uran kan användas för att bestämma åldern på zirkonen och därmed dess värdbergart.

Zirkonkornen, vanligtvis mindre än 0,2 millimeter i storlek, först undersöks under mikroskop i Mainz och sedan, om lämpligt, skickas till Kina eller Australien för att analyseras med en enhet som kallas en känslig högupplöst jonmikrosond. "För syftet med så kallad RÄKA-dejting, vi har samarbetat i många år med ett labb i Peking, Beijing Räkcenter, " sa professor Alfred Kröner vid JGU, strax innan återigen avresa med Galapagos zirkonprover i sitt bagage.

Oväntat upptäckt av zirkoner i basaltberg

Det har nu konstaterats att zirkonen härstammar från ung basaltsten, den huvudsakliga bergarten som bildar Galapagosöarna. Denna bergart produceras av vulkanutbrott som de som fortfarande förekommer i den västra delen av skärgården. "Några av våra nyupptäckta zirkoner är mycket äldre, dock, än man kan förvänta sig att hitta i ung magmatisk rock, ", konstaterade Kröner. Exakt hur dessa forntida zirkoner kom in i Galapagos basalter förblir ett mysterium. Förklaringen kan mycket väl ha vidsträckta implikationer för att förstå jordens jordskorpa-mantelsystem och jordens mantelgeodynamik. En av de nuvarande teorierna är att tidigare oförklarade återvinningsprocesser kan ha ägt rum i de djupa lagren av manteln.

Geoforskare vid Johannes Gutenberg University Mainz och deras kollegor från Spanien, Australien, och Ecuador som arbetar inom ett brett spektrum av olika discipliner kommer, för första gången, samarbeta i detta projekt för att undersöka de olika hypoteserna och söka efter ytterligare pusselbitar som hjälper till att ge en lösning. Under de närmaste åren, de kommer att forska tillsammans om Galapagos i ett multidisciplinärt tillvägagångssätt utformat för att utforska en geologisk gåta, vars betydelse kan sträcka sig långt utöver att bara klargöra bildandet av Galapagosöarna.