Popcornsten löser magmakamrarnas gåta

Sedan slutet av 1700-talet har geologer varit oense om hur stora magmakammare bildas i jordskorpan. En av de stora mysterierna har varit frågan vart alla stenar från magmakamrarnas tak tar vägen. Nu har en forskargrupp från Uppsala universitet och Goethe-universitetet i Frankfurt hittat de försvunna stenarna – och de ser helt annorlunda ut än väntat.

Tidigare har de flesta forskare föreslagit att materialet i magmakamrarnas tak antingen borde smältas upp av magman, eller falla ned och samlas på botten. Men trots många försök har ingen lyckats hitta tillräckligt med bevis för någon av de två hypoteserna.

– Vi har visat att stenfragmenten från magmakamrarnas tak istället kastas ut, ungefär som när man poppar popcorn! Vi har hittat dessa fragment från insidan av magmakammare som har följt med ut i vulkanutbrott. Fragmenten är fulla av bubblor och har mycket låg densitet, och påminner mycket om popcorn, säger Steffi Burchardt, universitetslektor vid institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet.

Letade utanför boxen

När bergartsfragment faller ned i magmakammaren hettas de snabbt upp flera hundra grader, och alla vätskor som finns inuti kokar och bildar gasbubblor. Precis som vattnet i ett majskorn som hamnar i den heta kastrullen.

Steffi och hennes kollegor kan nu visa att det är just den processen som gör att stenarna kan flyta och stiga upp till toppen av sina magmakammare. När det sedan blir vulkanutbrott försvinner stenfragmenten - våra ”popcornstenar” - från magmakamrarna och hamnar istället på jordytan vilket förklarar varför man hittar så få stenfragment i stelnade magmakammare. Vidare kan forskarna se att ångan från de upphettade stenfragmenten ger ett ökat tryck i magman vilket i sin tur kan utlösa explosiva vulkanutbrott.

– Ibland kan man hitta helt nya lösningar till urgamla gåtor när man letar på nya ställen – I detta fall bokstavligt talat utanför boxen! De gamla magmakamrarna var helt enkelt helt fel plats att leta på, säger Steffi Burchardt.

För mer information, kontakta Steffi Burchardt, e-post: steffi.burchardt@geo.uu.se, tel: 018 471 2568 

Burchardt, S., Troll, V.R., Schmeling, H., Koyi, H., Blythe, L. (2016) Erupted frothy xenoliths may explain lack of country-rock fragments in plutons. Scientific Reports 6:34566, DOI: 10.1038/srep34566

Läs den vetenskapliga artikeln.
Läs mer om forskningen inom mineralogi, petrologi och tektonik.