As câmaras de magma são grandes corpos de rocha derretida localizados vários quilômetros abaixo da superfície da Terra. Eles são difíceis de estudar em tempo real por causa de suas vastas distâncias da superfície da Terra. Os geólogos examinam as rochas ígneas que se formam quando essas câmaras de magma esfriam e, eventualmente, ficam expostas na superfície da Terra devido às forças de erosão, para entender os processos que ocorreram dentro das câmaras magmáticas milhões de anos antes.

Um novo estudo publicado em Relatórios Científicos por pesquisador de pós-doutorado, Dr. Willem Kruger da Escola de Geociências da Universidade de Witwatersrand, e seu supervisor, Professor Rais Latypov, desafia algumas das idéias mais amplamente aceitas sobre o funcionamento interno das câmaras de magma.

A história começou com o exame cuidadoso de Kruger de um afloramento de rocha ígnea chamada magnetitita na mina de vanádio Rhovan perto de Brits, África do Sul. Este afloramento ocorre dentro do Complexo Bushveld - a maior intrusão em camadas na crosta terrestre. A magnetitita de cor escura contém várias inclusões de outro tipo de rocha chamada anortosita que contrasta marcadamente com a magnetitita hospedeira por causa de sua cor mais clara.

"A origem das inclusões de anortosito na magnetitita é um mistério, "diz Kruger, "Contudo, descobrimos um método para finalmente fornecer alguns insights sobre esse problema de décadas. "

Quando uma camada de magnetitita cristaliza de magma, ele consome rapidamente o cromo disponível presente na fusão circundante. Os cristais de magnetita que se formam primeiro são, portanto, muito ricos em cromo, enquanto subsequentemente formando magnetita é relativamente pobre em cromo. Portanto, torna-se possível observar os padrões de crescimento da camada de magnetitita examinando a distribuição do cromo dentro da rocha.

Kruger usou um espectrômetro portátil de fluorescência de raios-X para mapear quimicamente o afloramento e estudar sua estrutura bidimensional. "Encontramos evidências de que as inclusões de anortosito se formam quando o derretimento superaquecido que vem de câmaras mais profundas causa fusão parcial e dissolução de uma camada de anortosita pré-existente no piso da câmara de Bushveld. Isso leva a uma morfologia complexa do piso da câmara."

Kruger e Latypov propõem referir-se a este processo como 'carstificação magmática' porque é semelhante à carstificação na superfície da Terra, em que a água ácida corrói rochas carbonáticas, como calcário, formando cavernas e outras características típicas de paisagens cársticas. Contudo, em vez de água ácida, o agente corrosivo é o derretimento superaquecido.

Essas novas descobertas sobre os padrões de crescimento das camadas de magnetitita dentro do ambiente cársico magmático desafiam nossa compreensão do funcionamento interno das câmaras magmáticas. "O resfriamento em pisos de câmaras de magma já foi considerado insignificante. No entanto, nossos resultados mostram que o resfriamento suficiente pode ocorrer através do piso da câmara, de modo que novos cristais podem nuclear e crescer, "diz Latypov." Essas descobertas podem fornecer novos insights sobre como as câmaras de magma evoluem para produzir a grande diversidade de rochas ígneas que observamos na natureza hoje. "