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Geochemie: Erdmantel des Archaikums war erheblich heißer als heute

Der Erdmantel war laut Wissenschaftlern um Andrew Berry vom Imperial College in London zur Zeit des Archaikums 1700 Grad Celsius heiß und damit um 500 Grad Celsius wärmer als heute. Dies schließen die Wissenschaftler aus der Untersuchung von Komatiiten – vulkanischen Gesteinen des Erdmantels aus dieser Zeit.

Die Wissenschaftler unterstützen durch ihre Ergebnisse das Modell der "heißen Schmelze" im Archaikum. Die konkurrierende Theorie der "nassen Schmelze" ging hingegen davon aus, dass Komatiite bei Temperaturen von lediglich 1300 Grad Celsius entstanden sind. Die Proben zeigten jedoch einen zu niedrigen Wassergehalt für diese Theorie und keine Anzeichen davon, dass Wasser verloren gegangen ist. Komatiite entstanden also durch nahezu wasserfreie Schmelzvorgänge, was nur bei sehr hohen Temperaturen möglich ist.

Untersucht wurden 2,7 Milliarden Jahre alte Komatiite aus Simbabwe. Darin enthaltene Schmelzeinschlüsse in früh kristallisierenden Mineralen wie Olivin wiesen unverfälschte, nicht entgaste Proben der damaligen Magma auf. Anhand der Eisenoxidationsstufe der Einschlüsse konnten die Forscher belegen, dass es zu keiner Zeit Vermischungen mit Material der Erdkruste oder des Erdkerns gab. (mh)

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  • Quellen
Berry, A. J.: Oxidation state of iron in komatiitic melt inclusions indicates hot Archaean mantle. In: Nature 455, S. 960–963, 2008.

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