Ricerca condotta da un dottorato di ricerca. studente presso la Wits School of Geosciences rivela che le camere magmatiche basaltiche possono svilupparsi come grandi corpi di fusi privi di cristalli nella crosta terrestre. Questo studio sfida un paradigma emerso di recente secondo cui le camere magmatiche sono enormi masse di poltiglia ricca di cristalli, in altre parole, cristalli con solo una piccolissima quantità di fusione.

I tentativi di comprendere i processi che operano nelle camere magmatiche nella crosta del nostro pianeta sono incredibilmente impegnativi poiché sono nascosti alle osservazioni dirette. I geologi devono seguire un approccio indiretto per studiare queste caratteristiche, come esaminare i loro antichi resti fossili che sono esposti sulla superficie terrestre dopo milioni di anni di erosione.

Esaminare lo stato del magma all'interno di una camera è molto impegnativo, in quanto richiede lo studio del contatto stesso tra i margini cristallizzanti dei corpi magmatici (detti anche fronti di solidificazione) e il loro interno liquido.

Le difficoltà di comprensione del comportamento dei fronti di solidificazione possono essere fortunatamente superate studiando un tipo di roccia particolarmente affascinante, chiamata magnetite massiccia, dal complesso Bushveld in Sud Africa.

"La magnetite contiene cromo che è un indicatore estremamente sensibile dei processi della camera magmatica e può essere utilizzato per studiare i fronti di solidificazione in modo estremamente dettagliato, "dice Willem Kruger, un dottorato di ricerca studente che ha condotto lo studio.

"Mappando la distribuzione del cromo nella magnetite nel campo possiamo osservare i modelli di propagazione bidimensionali dei fronti di solidificazione su una scala mai raggiunta prima".

Kruger e il suo dottorato di ricerca supervisore, Professor Rais Latypov, scoperto che tutto il liquido sviluppato viene efficacemente rimosso dal fronte di solidificazione della magnetite mentre si propaga verso l'interno della camera. "Questo è dovuto alla convezione compositiva estremamente efficace che si verifica durante la cristallizzazione della magnetite. Il processo fa sì che il fronte di solidificazione si propaghi come una superficie quasi completamente solida". dice Latypov.

Questa ricerca mostra che tale potente convezione compositiva può inibire la formazione di poltiglie ricche di cristalli nelle camere magmatiche basaltiche.

Ci sono molte ragioni per credere che questo processo non sia unico per gli strati di magnetite del complesso Bushveld, ma probabilmente funzionerà anche in altri tipi di roccia, ad esempio, negli strati di cromite economicamente importanti del Bushveld.

"I nostri risultati sostengono quindi l'esistenza di grandi, camere magmatiche a dominanza liquida nascoste all'interno della crosta terrestre, "dice Kruger.