小さな結晶が何百万年もの山脈の歴史を捉えている - 地質学者が顕微鏡でヒマラヤ山脈を発掘

ヒマラヤ山脈は次のように立っています 地球で最も高い山脈, 、おそらく過去最高。どのようにして形成されたのでしょうか？なぜそんなに背が高いのでしょうか？

大きな山脈を理解するには大きな測定が必要だと思うかもしれません – おそらく 衛星画像処理 数万または数十万平方マイル以上。科学者は確かに衛星データを使用しますが、私たちの多くは 私も含めて, 、最小の測定値に基づいて最大の山脈を研究します。 小さなミネラル それは山脈の形成とともに成長しました。

これらのミネラルは、 変成岩 – 熱、圧力、またはその両方によって変形した岩石。変成岩を研究する大きな楽しみの 1 つは、 微量分析 彼らのミネラルの。人間の髪の毛の太さよりも小さなスケールでの測定により、小さな結晶の中に隠された年齢や化学組成を解き明かし、巨大なスケールで起こっているプロセスを理解することができます。

放射性元素の測定

放射性元素を含む鉱物は、親と呼ばれるこれらの元素が既知の速度で崩壊して娘と呼ばれる安定した元素を形成するため、特に興味深いものです。による 親と娘の比率を測定する, 、鉱物がどれくらい古いかを判断できます。

微量分析を使用すると、 さまざまな年齢を測定する 結晶の異なる部分で異なる成長段階を決定します。鉱物内のさまざまなゾーンの化学反応を山脈の歴史の出来事と結び付けることで、研究者は山脈がどのようにして、どのくらいのスピードで組み立てられたのかを推測することができます。

私の研究チームと私は、 変成モナザイトの単一粒子 ネパール中部のアンナプルナ地域から集めた岩石から作られています。長さはわずか 0.07 インチ (1.75 mm) ですが、これは地質学者の基準からすると巨大な結晶であり、典型的なモナザイト結晶よりもおよそ 30 倍大きいです。私たちはそれを「モンジラ」と名付けました。

を使用して 電子プローブマイクロアナライザー, では、結晶中のウランと同様の放射性元素であるトリウムの濃度に関するデータを収集し、視覚化しました。色はトリウムの分布を示し、白と赤は濃度が高いことを示し、青と紫は濃度が低いことを示します。画像に重ねられた数字は、数百万年単位の年齢を表します。

トリウム鉛年代測定では、親トリウムとその娘鉛の比率を測定します。この比率はトリウムの崩壊速度と結晶の年齢によって異なります。サンプルには 2 つの異なるゾーンが存在することがわかります。トリウム濃度が高い約 3,000 万年前の核と、トリウム濃度が低い約 1,000 万年前の塊状の縁です。

これらの年齢は何を意味するのでしょうか？

インド人として 構造プレート アジアに向かって北に向かって進むと、岩石はまず深く埋まり、次に巨大な断層の上で南に突き出ます。これらの障害は、 現在の責任者 私たちの地球上で最も壊滅的な地震のいくつかのために。一例として、2015 年にはマグニチュード 7.8 が発生しました。 ゴルカ地震 ネパール中部で地滑りが発生し、私が十数年前に働いていたランタンの町が消滅した。そこでは推定329人が死亡し、生き残ったのはわずか14人だった。

このモナザイトの結晶と近くのサンプルを化学分析したところ、これらの岩石は衝上断層の下深くに埋もれ、部分的に溶融し、およそ 3,000 万年前のモナザイトのコアが形成されたことが示されました。約1,000万年前、岩石は主要な衝上断層の上に運ばれ、モナザイトの縁を形成しました。このデータは、山脈の形成には長い時間がかかり、この場合は少なくとも 3,000 万年かかり、岩石は基本的に山脈を循環することを示しています。

他の場所の岩石を研究することで、これらの推力の動きを図示し、ヒマラヤの起源をより深く理解できるようになります。