Krasjes in mineralen ontsluieren geschiedenis aardkorst
6 november 2001
Aardwetenschappers van de Vrije Universiteit Amsterdam hebben de leeftijd van een gebergte bij Madrid bepaald. Kleine krasjes in de mineralen verraadden wanneer het gesteente uit de diepe aardkorst bovenkwam. De krasjes zijn sporen van uraniumsplijting.
NWO-aardwetenschappers bepaalden de warmtegeschiedenis van apatiet, een mineraal dat ook in ons tandglazuur voorkomt. Zij hadden de mineralen uitgekapt in het gebergte Sierra Guadarrama, iets ten noorden van Madrid. De thermische geschiedenis geeft informatie over de diepte waarop het gesteente lag. Hoe dieper in de aardkorst, hoe warmer het er is. In centraal Spanje stijgt de temperatuur zo'n dertig graden per kilometer. De gesteenten bleken pas de afgelopen vijf miljoen jaar uit de diepe aardkorst te zijn opgestuwd. Dat betekent dat het gebergte voornamelijk in deze periode is gevormd. Het gebergte was eerder miljoenen jaren ouder geschat.
De Sierra de Guardarrama is ontstaan doordat het zuidoostelijk deel van Spanje, de Costa del Sol, tegen midden-Spanje opdrukt en er langzaam overheen schuift. De Afrikaanse plaat die tegen Europa aanduwt veroorzaakt deze beweging. Het gebergte groeit waarschijnlijk nog steeds.
De onderzoekers bepaalden de geschiedenis van het gesteente aan de hand van het aanwezige uranium. In mineralen die minieme hoeveelheden uranium bevatten, ontstaan inwendige krasjes. Dat is een gevolg van het spontaan splijten van het radioactieve uranium. Door de splijting ontstaan twee deeltjes die zich met enorme snelheden door het kristal boren. Ze laten een spoor achter van een paar micrometer lengte. Bij hoge temperaturen verdwijnen de krasjes langzaam. Het aantal krasjes en het aantal deels verdwenen krasjes verraden daarmee wanneer een mineraal welke temperatuur had.
Bij apatiet verdwijnen de krasjes pas volledig boven de 110 graden. Tussen de 60 en 110 graden verdwijnen ze deels. Dat levert korte krassen op. Een net gevormde kras is zeventien micrometer lang. De krassen zijn met een gewone microscoop te zien in een gepolijst stukje kristal.
Voor het bepalen van de ouderdom van het gebergte maakten de onderzoekers gebruik van de natuurlijke isotopenverhouding van uranium-238 en uranium-235. Door het mineraal in een kerncentrale te bombarderen met neutronen, splijt het isotoop uranium-235 en produceert het soortgelijke sporen als het spontaan splijtende uranium-238. De verhouding tussen het aantal nieuwe krassen van uranium-235 en het aantal originele krassen van uranium-238 geeft de leeftijd.
Nadere informatie bij
* dr. Karen de Bruijne, (VU, faculteit Aardwetenschappen), nu werkzaam bij NWO
* tel. 070 3440734 (werk) of 06 18088679 (privé)
* fax 070 3850971
* e-mail