När två av jordens tektoniska plattor kolliderar, den tyngre plattan tvingas under och tillbaka in i manteln i en process som kallas subduktion. Under de tidiga stadierna av nyligen initierade subduktionszoner, den översta delen av den nedåtgående plattan kan lossna och ansamlas till basen av den överordnade (övre) plattan. Senare, dessa skivor kan exponeras på jordens yta och är kända som metamorfa sulor.

Sulor ger direkt bevis på förhållanden i subduktionszonen; dock, deras tolkning grumlas av osäkerheter kring hur sulan accreterar till basen av den övre plattan och processen genom vilken den sedan grävs upp från subduktionszonen. Ambrose et al. försök att spåra detta händelseförlopp genom att kartlägga utvecklingen av sulans textur, arrangemanget och orienteringen av en stens ingående mineraler. De gör det i en region med välexponerad oceanisk skorpa i Förenade Arabemiraten.

Författarna extraherade 16 tunna sektioner fördelade över en 250 meter exponerad sektion av sulan. Forskarna utförde sedan omfattande laboratorietester på 10 av proverna. Med hjälp av den observerade mineralfördelningen och sammansättningen, de härledde en gradient i temperatur men inte tryck över sulan. Denna gradient innebär att sulan fäst vid den övre plattan i lager när området svalnade men att hela anhopningen av sulan skedde på djup av 30–40 kilometer.

Studien avslutas med att skissera en trestegssekvens för utvecklingen av den metamorfa sulan. Vid början av subduktion, havsskorpan sjunker till ett djup av 30–40 kilometer och värms upp till temperaturer på 700°C–900°C. Sedan, under metamorfa toppförhållanden, ökad viskositet under bildandet av en granulitfacies (en sorts metamorf bergart som innehåller mineraler) gör att subduktionsplattans gräns migrerar djupare in i plattan, lämnar efter sig den högtemperaturiga delen av sulan. Till sist, när regionen svalnar, sulan växer med lager vid liknande tryck men allt lägre temperaturer.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.