UW-student Cody Pridmore, som är en del av ny forskning som undersöker jordskorpans smältning i västra Nordamerika, undersöker magmatiska stenar i Coyote Mountains i Arizona. Kredit:Jay Chapman
En grupp professorer och studenter vid University of Wyoming har identifierat ett ovanligt bälte av magmatiska stenar som sträcker sig över 2, 000 miles från British Columbia, Kanada, till Sonora, Mexiko.
Klippbältet går genom Idaho, Montana, Nevada, sydöstra Kalifornien och Arizona." Geoforskare associerar vanligtvis långa bälten av magmatiska bergarter med kedjor av vulkaner vid subduktionszoner, som Mount Shasta, Mount Hood, Mount St. Helens och Mount Rainer, " säger Jay Chapman, en biträdande professor vid UW:s institution för geologi och geofysik. "Vad som gör detta fynd så intressant och mystiskt är att detta bälte av magmatiska stenar ligger mycket längre in i landet, bort från kanten av kontinenten, och innehåller inga bevis för att producera vulkaner. Faktiskt, all smältning för att generera magmatiska bergarter skedde ursprungligen djupt under jorden, fem till 10 miles under ytan."
Chapman är huvudförfattare till en artikel, med titeln "The North American Cordilleran Anatectic Belt, " som publicerades online i februari i tidskriften Earth-Science recensioner . Den tryckta versionen kommer att publiceras denna månad.
Uppsatsen är ett resultat av en specialkurs som ges av Simone Runyon, en biträdande professor vid UW:s institution för geologi och geofysik, och Chapman. Runyon, sex UW doktorander och en grundstudent, som deltog i kursen, är medförfattare till tidningen.
"Det var verkligen fascinerande att börja med en vetenskaplig fråga i ett klassrum, sedan samla in och analysera data, och så småningom publicera våra resultat, " säger Cody Pridmore, en UW doktorand från Orange, Kalifornien, och medförfattare till tidningen. "Det är en process som de flesta högskolestudenter inte får uppleva."
Från vänster, University of Wyoming studenter Shane Scoggin, Adam Trzinski och Jessie Shields är en del av ny forskning som undersöker jordskorpans smältning i västra Nordamerika. Här, de undersöker magmatiska stenar i ormområdet i Nevada. Kredit:Jay Chapman
En ledtråd till ursprunget till bältet av magmatiska bergarter är att bergarterna huvudsakligen bildades för 80 miljoner till 50 miljoner år sedan, under en bergsbyggande händelse som kallas Laramide orogeny.
"Laramides orogeni skapade de flesta av de stora bergskedjor vi har i Wyoming, och namnet kommer faktiskt från Laramie Range, " säger Chapman. "Även om det inte finns några magmatiska bergarter av denna typ och ålder i dessa berg, vi misstänker att de tektoniska processerna som skapade bergen också bidrog till att smälta jordskorpan."
Forskarna har flera arbetshypoteser om vad som fick stenarna att smälta. En hypotes är att vatten infiltrerade den djupa skorpan.
"Geokemin hos dessa bergarter indikerar att smältning kan ha inträffat vid relativt låga temperaturer, under 800 grader Celsius, " säger Jessie Shields, en Ph.D. student vid UW från Minneapolis, Minn., som arbetar för att lösa detta mysterium. "Det är fortfarande väldigt varmt, men inte tillräckligt varmt för att producera mycket stora volymer magma. Vatten sänker smältpunkten för stenar, liknande hur salt sänker isens smältpunkt, och kan öka mängden magma som genereras."
Detta arbete har konsekvenser för vad som får stenar att smälta och var specifika typer av magma kan hittas.
"Många av de magmatiska systemen i studieområdet innehåller ekonomiskt viktiga malmfyndigheter, " säger Runyon, som är specialiserad på malmfyndigheter. "Att förstå de storskaliga magmatiska processerna som bildar dessa provinser hjälper oss att bättre förstå hur malmfyndigheter bildas och att bättre utforska efter naturresurser."
