Auf einer winzigen Insel zwischen Madagaskar und der Ostküste Afrikas haben Wissenschaftler eine Mutter von Felsen entdeckt, die nicht dort sein sollte.
Die Insel besteht aus magmatischem Vulkangestein, das aus der ozeanischen Kruste stammt. Aber die mysteriösen Felsen stammen aus der kontinentalen Kruste - genauer gesagt aus einem Flussdelta oder Strand.
"Es sieht nicht nach etwas aus, das sich auf einer solchen Insel hätte bilden können", sagte Cornelia Class, Geochemikerin am Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University.
Class wurde durch ein Stipendium der National Geographic Society finanziert und leitete kürzlich eine wissenschaftliche Expedition auf die Insel, die von verstreuten Berichten über das leichte, sandige Gestein geleitet wurde, das als Quarzit bekannt ist. Sie und ihre Kollegen stellten fest, dass das Rätsel größer ist, als sie erkannt hatten. Tatsächlich macht es einen halben Berg aus.
Vulkanischer Außenposten
Die Insel Anjouan ist eine der Comoro-Inseln. Es ist ein schroffer Außenposten mit 424 Quadratkilometern im Indischen Ozean, reich an Vegetation und Heimat von rund 277.000 Menschen. Anjouan bildete sich ähnlich wie die Hawaii-Inseln. Es besteht aus den Überresten eines Schildvulkans, der Lava ausspuckte und sickerte, die sich allmählich vom Meeresboden aufbaute.
Seit mindestens den 1900er Jahren haben Geologen berichtet, dass sie auf Anjouan einige sehr nicht vulkanische Gesteine gefunden haben. In den 1980er Jahren dokumentierte ein französisches Team einige verstreute Quarzitaufschlüsse. 1991 sah Class selbst einige Stücke, als sie an ihrer Doktorarbeit auf den Inseln arbeitete.
"In all den Jahren hat es mich gestört, dass ich nicht verstanden habe, wie diese Felsen dorthin gekommen sind", sagte sie zu Live Science.
Quarzit sollte einfach nicht auf Anjouan sein. Die Insel liegt in einem Ozeanbecken. Solche Becken bilden sich, wenn tektonische Platten auseinandergezogen werden, so dass Magma aus dem Mantel aufrollen, aushärten und eine neue Kruste bilden kann. Aufgrund dieses Prozesses, so Class, sind die Gesteine aus Ozeanbecken basaltisch: dunkle, magnesium- und eisenreiche Gesteine, wie sie die Hawaii-Inseln bilden, oder die ikonischen Aufschlüsse von Devils Postpile in Kalifornien.
Kontinentalplatten hingegen bestehen aus weniger dichten, helleren Granitgesteinen. Übergangszonen zwischen ozeanischer und kontinentaler Kruste können beide Gesteinsarten enthalten, aber Anjouan passt nicht zu diesen Regionen.
"Es gibt dort nichts, was einen Quarzit bilden könnte", sagte Class.
Geheimnis am Berg
Als Class und ihre Kollegen Steven Goldstein vom Lamont-Doherty Earth Observatory und Christophe Hemond von der Université de Bretagne Occidentale in Frankreich im September letzten Jahres Anjouan auf der von National Geographic finanzierten Reise befragten, fanden sie weit mehr Quarzit als jeder andere hatte jemals zuvor auf der Insel dokumentiert.
"Es ist fast ein halber Berg", sagte Class.
Ein Blogbeitrag der Columbia University über die Reise dokumentierte die Suche nach dem Quarzit. Die Forscher kehrten an Orte zurück, an denen frühere Geologen Fragmente des hellen Gesteins entdeckt hatten. Die Feldarbeit auf der Insel ist hart, sagte Class, weil alles mit einer dicken Schicht aus Vegetation und Erde bedeckt ist.
Und die Forscher erfuhren bald, dass die Einheimischen die Quarzitpflastersteine als Messerschärfer verwenden. Infolgedessen wurden Quarzitfragmente, die in Flussbetten und Flüssen heruntergefallen sind, im Laufe der Jahre stillschweigend in Dörfer und Werkstätten verlagert, sodass Geologen weniger Hinweise darauf haben, wo sie suchen sollen.
Als die Wissenschaftler durch die Stadt Tsembehou wanderten, fanden sie immer mehr Quarzitfragmente, sogar große Felsbrocken und Aufschlüsse der Substanz. Schließlich schlugen sie einen nahe gelegenen Messerkamm namens Habakari N'gani auf den Busch und stellten fest, dass sein Oberlauf fast ausschließlich aus Quarzit bestand.
Class und ihr Team ziehen nun ihre Daten zusammen, um den Quarzit abzubilden und seine wahre Größe zu modellieren. Derzeit ist die Existenz des Felsens an dieser Stelle unerklärlich. In einigen Fällen, wie beispielsweise in Madagaskar, kann die kontinentale Kruste inmitten eines Ozeanbeckens enden, weil ein Stück Kontinent - Mantel, Kruste und alles - abbricht und abdriftet. Die Chemie von Anjouans Vulkangesteinen weist jedoch nicht auf eine Assoziation mit einem ganzen Paket kontinentaler Kruste hin.
Irgendwie landete der Krustenquarzit im Ozeanbecken und wurde zusammen mit den Vulkangesteinen etwa 4.000 Meter vom Meeresboden entfernt angehoben.
Um dieses Rätsel zu erklären, sind weitere Informationen erforderlich, sagte Class. Eine erste Priorität besteht darin, herauszufinden, wie alt der Quarzit ist, um den Wissenschaftlern zu helfen, den Ursprung zu bestimmen. (Klasse vermutete Ostafrika oder Madagaskar.) Weitere geochemische Messungen der Vulkangesteine, aus denen der Rest der Insel besteht, würden auch dazu beitragen, die geologische Geschichte der Insel zu klären, sagte sie.
"Das ist es, was die Natur manchmal präsentiert", sagte sie. "Es ist etwas, das wir für unmöglich halten, aber dann finden wir es und sobald wir es gefunden haben, müssen wir es erklären."
