Una nuova analisi ha rivelato la fonte di ossidazione trovata in campioni di roccia della costa della Grecia, dove l'attività geologica ha generato vulcani ad arco esplosivo circa 45 milioni di anni fa, un team di ricercatori riporta sulla rivista Geoscienze naturali .

Le rocce vulcaniche ad arco sono altamente ossidate, che ha portato gli scienziati a ipotizzare che i fluidi provenienti dalle rocce oceaniche subdotte potrebbero essere l'agente ossidante, ha affermato il professore di scienze della Terra e dell'ambiente del Boston College Ethan Baxter, coautore della relazione.

Per verificare tale ipotesi, Il team di Baxter al Boston College insieme ai colleghi della Sorbona, l'Università della Carolina del Sud, e la Durham University (Regno Unito) hanno cercato di identificare un'impronta digitale della fonte del fluido nei resti dell'antica crosta oceanica subdotta trovata sull'isola greca di Sifnos.

Il team di ricercatori ha studiato campioni di grandi cristalli di granato, che contengono anelli concentrici di crescita, proprio come gli anelli di un albero. All'interno di questi anelli ci sono zone chimicamente uniche che cambiano dal nucleo del cristallo al bordo, disse Baxter. Queste zone riflettono l'evoluzione del sistema roccioso all'interno del quale cresce il granato nell'arco di milioni di anni. In queste rocce, la composizione dell'isotopo di ferro varia da nucleo a bordo in modo tale da favorire il rilascio di un fluido ossidante.

Il team ha utilizzato l'analisi con microsonda elettronica e l'analisi isotopica del ferro per documentare i cambiamenti progressivi nel sistema roccioso registrati in questi granati fortemente suddivisi in zone, ha detto Baxter, la cui ricerca è finanziata dalla National Science Foundation.

"La zonazione chimica del granato e degli isotopi di ferro supporta l'idea che queste rocce abbiano rilasciato fluidi ossidanti durante la subduzione, "ha detto Baxter. "Abbiamo chimicamente 'impronta digitale' una fonte di questi fluidi ossidanti nelle zone di subduzione."

Queste nuove misurazioni rivelano per la prima volta che i cristalli di granato preservano la zonazione della composizione isotopica del ferro dal nucleo formatosi in precedenza ai bordi formatisi in seguito, riporta la squadra.

"Quando abbiamo trovato una zonazione significativa nella composizione degli isotopi di ferro all'interno di questi granati, sapevamo di aver trovato un archivio non sfruttato di cambiamenti chimici legati ai fluidi, "ha detto Baxter, che ha co-autore del rapporto con i ricercatori del Boston College Anna R. Gerrits e Paul G. Starr, Edward C. Inglis della Sorbona, Besim Dragovic dell'Università della Carolina del Sud, e Kevin W. Burton della Durham University (Regno Unito).

Baxter ha affermato che i prossimi passi in questa ricerca implicano un'ulteriore verifica dell'ipotesi esplorando ciò che ha causato l'ossidazione dei fluidi.

"Questi fluidi ossidanti trasportano determinati agenti in grado di ossidare le rocce in cui entrano, " Ha detto Baxter. "L'esempio più familiare sarebbe il modo in cui i fluidi ossidanti possono far arrugginire i materiali contenenti ferro quando invecchiano. Sulla base della zonazione chimica del granato, sappiamo che i fluidi liberati dai nostri campioni si stanno ossidando, ma non sappiamo perché si stiano ossidando o quali siano gli agenti ossidanti".