Het nieuwste nummer van Geology bevat een interessant artikel over granaatgroei. Mineralen uit de granaatgroep hebben een kubisch kristalstelsel en vormen kristallen die eruitzien als twaalfvlakken (rombische dodecaëders) of als vormen met 24 vlakken (trapezoëders). Het artikel laat zien dat granaatgroei in een geologische oogwenk kan plaatsvinden. Zo luidt ook de titel van het artikel ‘Granet growth in a geological blink of an eye’. Een korte samenvatting van het artikel.¹

Het artikel ‘Granet growth in a geological blink of an eye’ onderzoekt de snelheid waarmee granaat, een belangrijk mineraal voor het vastleggen van druk-, temperatuur, vervormings- en tijdsomstandigheden in de aardkorst, groeit in metamorfe gesteenten.² Het onderzoek richt zich op een 1,2 cm grote granaatkorrel uit het carbonaatrijke glimmerschist uit het Schneeberg Complex in Italië. Met behulp van elementmapping³ en zeer precieze Lu-Hf-datering zijn vijf verschillende zones in de granaat herkend en apart gedateerd.

De resultaten tonen aan dat de vier binnenste zones, gekenmerkt door oscillaties in sporenelementen, identieke leeftijden vertonen met een gemiddelde van 98,4 ± 0,1 Ma (2σ), terwijl de buitenste zone een leeftijd van 97,8 ± 0,3 Ma heeft. Dit betekent dat de granaatgroei zeer snel is verlopen, met een gemiddelde radiale groeisnelheid van ten minste 6,2 cm per miljoen jaar tijdens de eerste groeifase.

De granaat groeit snel door reacties die niet in evenwicht zijn. Dit zorgt voor veel vloeistof, wat de groei bevordert. Maar deze groei wordt af en toe vertraagd omdat elementen in het gesteente niet snel genoeg kunnen bewegen. Het onderzoek laat zien dat granaat niet altijd gelijkmatig groeit. De granaat bewaart als het ware een uniek verslag van wat er gebeurt terwijl gesteenten proberen in evenwicht te komen.

Het onderzoek wijst erop dat granaat in een relatief korte periode snel kan groeien. Dit gebeurt wanneer bepaalde omstandigheden worden overschreden. De snelheid waarmee granaat zich vormt en groeit, hangt af van verschillende factoren: hoe hoog de temperatuur is boven een bepaald punt, hoeveel ruimte er beschikbaar is, en hoe warm het hele systeem is. Vooral bij hoge temperaturen zien we dat granaat zich sneller vormt en sneller groeit. Dit komt doordat de bouwstenen van het kristal zich dan gemakkelijker kunnen verplaatsen naar de plaats waar ze nodig zijn. Dus hoe warmer het is, hoe sneller en efficiënter granaat kan ontstaan en groeien.

De studie toont aan dat de groei van granaat in de onderzochte gesteenten veel sneller is dan eerder werd aangenomen. Dit heeft belangrijke implicaties voor het begrip van de snelheid van metamorfe processen en het vrijkomen van fluïda (substanties die kunnen ‘stromen’) in de aardkorst. De onderzoeksresultaten wijzen erop dat deze fluïda zich kunnen verplaatsen in de diepere delen (midden- en onderkorst) van de aardkorst. Hierdoor komt het waarschijnlijk dat granaat snel kan vormen, want tijdens dit proces komen er vloeistoffen vrij. Deze vrijgekomen vloeistoffen kunnen zich vervolgens door de aardkorst bewegen.

De onderzoekers concluderen dat granaat een waardevolle bron van informatie bevat over de processen die plaatsvinden wanneer metamorfe gesteenten naar evenwicht streven. De onderzoekers menen dat een combinatie ven elementmapping en nauwkeurige chronologie een krachtige methode biedt om de complexe groeistructuur van granaat te ontrafelen en de tijdschalen van geologische processen te bepalen.

Deze snelle groei stelt traditionele inzichten over tijdschalen die nodig zijn om metamorfe gesteenten te verkrijgen ter discussie. Uiteraard is het onderzoek ingebed in de naturalistische (uniformitarianistische) tijdschaal, waar wetenschappers die uitgaan van het klassieke scheppingsgeloof afwijzend tegenover staan. Hoewel 6,2 cm per miljoen jaar voor jongeaardecreationisten niet snel genoeg is, is dit onderzoek toch hoopgevend. De rol van hoge temperaturen en druk is veel groter dan gedacht, in ieder geval speelt het een grotere rol in de granaatgroei. Zou de metamorfe geologie binnenkort een catastrofistische paradigmashift ondergaan? Wellicht is dit een begin hiervan!

N.a.v.: Tual, L., Smit, M.A., Cutts, J.A., Musiyachenko, K.A, Kooijman, E., Majka, J., Foulds, I., Ielpi, A., 2025, Garnet growth in a geological blink of an eye, Geology 53 (3): 248-252. URL: https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article/53/3/248/650745/Garnet-growth-in-a-geological-blink-of-an-eye. De paper is ‘Open Access’ en dus voor iedereen toegankelijk.

Voetnoten

1. Met dank aan dr. David Tyler die mij dit artikel tipte in een besloten Facebookgroep. De samenvatting is, bij wijze van proef, gemaakt met behulp van Perplexity, uiteraard hier en daar aangevuld en enkele onderdelen verduidelijkt.
2. Metamorfe gesteenten zijn gesteenten die onder invloed van temperatuur, druk of hydrothermale vloeistoffen is gerekristalliseerd of gemetamorfoseerd. Zie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Metamorf_gesteente.
3. Elementmapping is een analysetechniek die gebruikt wordt om de ruimtelijke verdeling van chemische elementen in een monster te visualiseren.