Djuplosa granat sand på södra australiensiska stränder, daterad till 590 miljoner år gammal, indikerar forntida antarktiska ursprung. Sandens närvaro antyder ett dolt 590 miljoner år gammalt bergsbälte under Antarktis is, transporterat av inlandsisar under senpaleozoisk istid. Denna upptäckt omdefinierar tidslinjen för australiensisk tektonisk aktivitet. Kredit: University of Adelaide
Australiska forskare har upptäckt att rosa granatsand på södra australiensiska stränder härstammar från forntida antarktiska berg, vilket omdefinierar den kända geologiska historien och Stilla havets tidslinje.
Djuplosa sandavlagringar som hittats vid södra Australiens stränder har gett nya insikter om tidpunkten för subduktionen av den australiska tektoniska plattan under Stillahavsplattan och har avslöjat förekomsten av tidigare okända antika berg i Antarktis.
Den rosa sanden består av ett mineral som kallas granat, och ett forskarlag från University of Adelaide, ledd av doktorand Sharmaine Verhaert och docent Stijn Glorie, använde en ny, banbrytande metod för att visa att granatkornen är cirka 590 miljoner år gamla .
Granat är känt för att ha bildats lokalt under Delamerian orogeny, en händelse som skapade Adelaide Fold Belt för cirka 514–490 miljoner år sedan, och under bildandet av Gawler Craton i västra södra Australien för mellan 3,3–1,4 miljarder år sedan. Dessa åldrar matchar inte granatsanden på södra Australiens stränder.
Geologiska konsekvenser av fynd
”Granaten är för ung för att ha kommit från Gawler Craton och för gammal för att ha kommit från det eroderande Adelaide Fold Belt”, säger Verhaert.
”Garnet kräver höga temperaturer för att bildas och är vanligtvis förknippad med bildandet av stora bergsbälten, och det här var en tid då den södra australiensiska skorpan var jämförelsevis sval och icke-bergig.”
Forskarna, som publicerade sina resultat i tidskriften Kommunikation Jord & Miljöfastställde att granaten inte härstammar från lokala bergarter, men de visste att den hade rest från närliggande eftersom granaten vanligtvis förstörs genom långvarig exponering för den marina miljön.
De upptäckte att de glaciala sedimentära avlagringarna från Cape Jervis-formationen, som växer ut längs de södra australiensiska kusterna, innehåller lager av sand med granat som också är cirka 590 miljoner år gammal.
Isflödesindikatorer i dessa glaciala sedimentära avlagringar berättar att den granatrika glaciärsanden fördes till Australien av ett nordvästligt rörligt inlandsis under senpaleozoisk istid, när Australien och Antarktis var sammankopplade i superkontinenten Gondwana.
Anslutning till antarktisk geologi
Granat som daterar till samma period har tidigare hittats i en häll i de transantarktiska bergen i östra Antarktis, vid kanten av ett kolossalt område som är helt dolt av ett tjockt inlandsis. Forskare tror att detta område är värd för bevis på att ett 590 miljoner år gammalt bergsbälte gömmer sig under Antarktis is.
”Även om det för närvarande inte är möjligt att ta prover direkt under denna inlandsis, är det tänkbart att miljontals år av istransport eroderat berggrunden under och transporterat denna last av granat nordväst mot den konjugerade antarktiska-australiska marginalen”, säger Associate Professor Glorie.
Granatavlagringarna lagrades sedan lokalt i glaciala sedimentära avlagringar längs den södra australiensiska marginalen tills erosion befriade dem och vågorna och tidvattnet koncentrerade dem på de södra australiensiska stränderna.
”Vi har effektivt avslöjat en stor bergsbyggnadshändelse som omdefinierar tidpunkten för början av konvergensen i Stilla havet.”
Det nya University of Adelaide-utvecklade tillvägagångssätt för lutetium-hafnium-datering, som använder ett lasersystem kopplat till en masspektrometer, gjorde det möjligt för denna betydelsefulla upptäckt att göras från en enkel undersökning.
”Den här resan började med att ifrågasätta varför det fanns så mycket granat på stranden vid Petrel Cove”, säger Dr Jacob Mulder, som också var med i forskargruppen.
”Det är fascinerande att tänka på att vi kunde spåra små sandkorn på en strand i Australien till ett tidigare oupptäckt bergsbälte under Antarktis is.”