优胜美地花岗岩“讲述了一个不同的故事”，讲述了地球的地质历史

卡耐基的迈克尔·阿克森(Michael Ackerson)和比约恩·迈森(Bjorn Mysen)等科学家组成的团队发现，优胜美地国家公园的花岗岩所含矿物质的结晶温度比以前想象的要低得多。这一发现颠覆了人们对花岗岩形成的科学理解，以及它们对我们的地球地质历史有何启示。他们的工作发表在《自然》上。

花岗岩是火成岩，主要由石英和长石等矿物组成。它们是地球内部发生的火成过程与地球表面固化的火山岩之间的联系。

阿克森说：“花岗岩是我们星球分层的过程的最终产物，对理解大陆壳的形成至关重要。”“花岗岩矿产几乎记录了我们地球的全部历史-从44亿年前到今天。”

因此，了解花岗岩形成的条件对试图揭开影响地球的过程的地球科学家很重要。

到目前为止，对花岗岩的普遍看法是，随着熔融岩石冷却至650至700摄氏度(或华氏1,200至1,300摄氏度)之间的温度，构成花岗岩的矿物会结晶。在这些温度以下，花岗岩被认为是完全结晶的。

先前已知，在某些条件下，包含花岗岩的某些矿物可以在较低的温度下凝固。因此，研究小组-还包括美国自然历史博物馆的尼古拉斯·泰比(Nicholas Tailby)和伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的布鲁斯·沃森(Bruce Watson)–使用实验室分析来确定优胜美地国家公园花岗岩中花岗岩结晶的温度。

该团队采用了一种称为钛的石英测温技术。通过测量溶解在石英晶体中的钛含量，该团队能够确定9000万年前花岗岩形成时在地球深处结晶的温度。

他们证明了优胜美地一个名为Tuolumne Intrusive Suite的花岗岩体样品中的石英晶体在474至561摄氏度(或华氏885至1,042华氏度)的温度下结晶-比以前认为的花岗岩温度低200摄氏度。

“这些花岗岩讲述了一个不同的故事，”阿克森补充说。“而且它可以重写我们认为对地球各大洲的形成方式的理解。”

这些发现可能会影响我们对Hadean和Archean期间地壳最初形成条件的理解。他们还可以解释一些有关喷发前火山岩浆存在的温度以及形成具有重要经济意义的矿床的机理的最新发现。

这项工作得到了NASA天文生物学研究所的支持。