Forskare vid Wits University i Johannesburg, Sydafrika, har hittat svaret på en gåta som har fått geologer att klia sig i huvudet i flera år.

Frågan är hur vissa magmatiska bergarter som bildas genom kristallisering i magmatiska kamrar i jordskorpan, trotsa normen, och innehåller mineraler i slumpmässiga proportioner.

I vanliga fall, magmatiska bergarter består av vissa fasta proportioner av olika mineraler. Geologer vet, till exempel, att en viss sten kommer att ha 90% av ett mineral och 10% av ett annat mineral.

Dock, det finns några magmatiska stenar som trotsar denna norm och inte följer denna allmänna tumregel. Dessa stenar, kallas icke-kotektiska stenar, innehåller mineraler i helt slumpmässiga proportioner.

Ett exempel är kromitbärande anortosit från det berömda Bushveld-komplexet i Sydafrika. Dessa stenar innehåller upp till 15% till 20% krom, istället för bara 1%, som normalt skulle förväntas.

"Traditionellt, dessa bergarter med en "fel" sammansättning tillskrevs antingen mekanisk sortering av mineraler som kristalliserades från en enda magma eller mekanisk blandning av mineraler bildade av två eller flera olika magmer, "säger professor Rais Latypov från Wits School of Geosciences.

Ser allvarliga problem med båda dessa tillvägagångssätt, Latypov och hans kollega Dr Sofya Chistyakova, även från Wits School of Geosciences, fann att det faktiskt finns en enkel förklaring till denna fråga - och det har ingenting att göra med mekanisk sortering eller blandning av mineraler för att producera dessa bergarter.

Deras forskning, publicerad i tidningen Geologi , visar att en överskottsmängd av vissa mineraler som finns i dessa stenar kan ha sitt ursprung i matarkanalerna längs vilka magmerna färdas från de djupt placerade kammarna mot jordens yta.

"När du reser upp genom matarkanalerna, magma kommer i kontakt med kalla sidoväggar och börjar kristallisera, och därigenom producera mer av mineralen än vad som kan förväntas, säger Chistyakova.

Den allmänna principen för detta tillvägagångssätt kan utvidgas till alla magmatiska bergarter med "fel" proportioner av mineraler i både plutoniska och vulkaniska miljöer på jorden.

"Det är möjligt att en ledtråd till några andra petrologiska problem med magmatiska komplex bör sökas efter i matarkanalerna snarare än i magmakamrarna själva. Detta tilltalande tillvägagångssätt har stora löften för magmatiska petrologer som arbetar med basaltiska magmakomplex, säger Latypov.