Snel opstijgende granietdiapieren

by | feb 27, 2017 | Geologie, Natuurkunde, Onderwijs

Tot voor kort waren de meeste geologen ervan overtuigd, dat granitisch magma slechts zeer langzaam beweegt in de vorm van omhoogstijgende diapieren vanonder de aardkorst naar de definitieve bestemming in het graniet (dieptegesteente). Nieuwe waarnemingen van de gesteente samenstelling en -structuur, laboratorium metingen aangaande de aardkorst alsook vloeistofdynamische berekeningen tonen echter aan, dat het magma in de meeste gevallen tot 100.000 maal sneller omhoog vloeit, dan tot nu toe aangenomen werd. Daarom is het duidelijk, dat veel diapieren, die tot nu toe een ouderdom van vele miljoenen jaren toegeschreven werden, in werkelijkheid zeer jong zijn.

cerro_torre_argentinië.pixabay

Graniet is een fijn- tot grofkorrelig  kristallijn gesteente, meestal helder van kleur met een hoog siliciumgehalte. Onder diapier verstaat men in het algemeen een in horizontale doorsnede ronde, en in verticale doorsnede paddestoelvormige opeenhoping van materiaal van lage viscositeit, dat tengevolge van stuwende krachten door een meer viskeuze omgeving opstijgt. Naast granietdiapieren spreekt men bijvoorbeeld ook van zoutdiapieren.

Het ontstaan van graniet

Heet magma stijgt tot enkele kilometers vanonder de aardkorst op en vormt daar een veelal onregelmatig gevormde substantie, een zogenaamde granietopeenhoping (ook dieptegesteente genoemd). Bepaalde mineralen kristalliseren reeds gedurende het opstijgen. Maar het grootste gedeelte van deze mix kristalliseert op de eindbestemming tijdens de afkoeling. Hebben zich na verloop van tijd enkele granietopeenhopingen in een beperkte omgeving samengevoegd, dan spreekt men van een batholiet.

Processen met “ongeologisch” hoge snelheden

Volgens berekeningen kan een gemiddelde magmasmelt in 41 dagen door een zes meter brede en 30 km lange Dike1 getransporteerd worden. Zo kan een batholiet van 6000 km3 in slechts 350 jaar gevormd worden. Een “in kleine hapjes” wording over tienduizenden jaren is uitgesloten, omdat daarvoor de nodige bewijzen in het laccoliet ontbreken. Bij het contact, het raakvlak tussen twee granietopeenhopingen, zou namelijk de reeds afgekoelde oudere magma door nieuw aangekomen hete magma wederom opgewarmd en omgezet worden. Dikte en opwarmingssporen in het aangrenzende gesteente van gevonden Feeder-Dikes2 bevestigen deze conclusie.

fontein_bal_graniet.pixabay

Chemische analyses tonen in bepaalde gevallen, dat er zich tussen de smelt en het gesteente in het betreffende gebied geen chemisch evenwicht kon instellen, voor het magma werd onttrokken. Deze bevindingen kunnen alleen verklaard worden, indien in korte tijd in een nauw begrensd gebied van de aardkorst zeer veel magma gevormd werd en het materiaal ofwel voor de segregatie ofwel bij de eindbestemming een chemische homogenisering onderging.

Epidot

Een heel sterke indicatie voor een snel transport is het mineraal epidot, dat in enkele batholieten gevonden werd. Epidot is slechts op diepten vanaf ca. 20 km in contact met magma stabiel. Volgens experimentele onderzoeken desintegreren de 0,5 mm grote epidotkorrels van Front Range bij 800º C binnen 50 jaar, wanneer zij in de aardkorst belanden. Bij de White-Creek-batholieten berekende men aan de hand van de gevonden korrelgrootten en de veronderstelde temperatuur en diepte van de magma een stroomsnelheid van minstens 700 meter per jaar. Daarom is het ontstaan van batholieten in tientallen dan wel honderden jaren zeker realistisch.

Snelle intrusie van granietsmelten door dikes

De discussie over het magmatransport is in volle hevigheid losgebarsten.3 Opmerkelijk is, dat ondanks veel leemtes in de kennis, duidelijk vastgesteld kan worden, dat in het binnenste der aarde grootschalige processen plaatsvinden (of tenminste gedurende bepaalde perioden van de aardhistorie plaatsgevonden hebben), die vele malen sneller verlopen dan de gewoonlijk geschatte geologische snelheden zoals bijvoorbeeld de platenverschuivingen in de platentektoniek (tegenwoordig enkele centimeters per jaar).

Voetnoten

  1. Dikes zijn plaatachtige, vaak ver uitstekende gesteenten uit magmagesteente, die grote spleten vullen en het omgevende gesteente snijden of doorkruisen.
  2. Dikes, die als toevoerkanalen voor dieptegesteenten gelden, gaf men de naam “Feeder-Dikes”.
  3. Franz Egli-Arm, Studium Integrale, April 1998, p. 6 – 16, http://www.wort-und-wissen.de/index2.php?artikel=sij/sij51/sij51-2.html
M
"

Artikelen

Artikelen