På en bitteliten øy mellom Madagaskar og østkysten av Afrika har forskere oppdaget en mors stein som ikke burde være der.
Øya er laget av stollende, vulkansk stein som kommer fra den havlige skorpen. Men mysteriumbergartene kommer fra kontinentalskorpe - nærmere bestemt fra et elvedelta eller strand.
"Det ser ikke ut som noe som kunne ha dannet seg på en øy som det," sa Cornelia Class, en geokjemiker ved Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University.
Finansiert av et stipend fra National Geographic Society, ledet nylig en vitenskapelig ekspedisjon til øya, ledet av spredte rapporter om den lette, sandete bergarten, som er kjent som kvartsitt. Hun og kollegene fant ut at mysteriet er større enn de innså. Faktisk utgjør det halvparten av et fjell.
Vulkan utpost
Anjouan-øya er en av Comoro-øyene. Det er en robust, 424 kvadratkilometer stor utpost i Det indiske hav, rik på vegetasjon og hjem til rundt 277 000 mennesker. Anjouan dannet seg omtrent som Hawaiiøyene. Den består av restene av en skjoldsvulkan, som spydde og ozet lava som gradvis bygde seg opp fra havbunnen.
Siden minst 1900-tallet har geologer rapportert å finne noen veldig ikke-vulkaniske bergarter på Anjouan. På 1980-tallet dokumenterte et fransk team noen spredte outcroppings av kvartsitt. I 1991 så Class noen få stykker selv mens hun arbeidet med doktorgradsforskningen på øyene.
"Alle de årene har det plaget meg at jeg ikke forsto hvordan disse bergartene kom dit," sa hun til Live Science.
Kvartsitt skulle rett og slett ikke være på Anjouan. Øya sitter i et havbasseng. Slike kummer dannes som tektoniske plater trekker fra hverandre, slik at magma fra mantelen kan rulle opp, herde og danne ny skorpe. På grunn av denne prosessen, sa Class, er steinene fra havbassengene basaltiske: mørke, magnesium- og jernrike bergarter av den typen som utgjør Hawaii-øyene eller de ikoniske områdene av Devils Postpile i California.
Kontinentale plater er derimot laget av mindre tette, lettere fargede granittiske bergarter. Overgangssoner mellom oseanisk og kontinental skorpe kan inneholde begge bergartene, men Anjouan stemmer ikke overens med disse regionene.
"Det er ingenting der som kan danne en kvartsitt," sa Class.
Fjellsidens mysterium
Og likevel, da Class og hennes kolleger Steven Goldstein fra Lamont-Doherty Earth Observatory og Christophe Hemond ved Université de Bretagne Occidentale i Frankrike undersøkte Anjouan på National Geographic-finansierte turen i september i fjor, fant de langt mer kvartsitt enn noen noen gang hadde dokumentert på øya før.
"Det er nesten et halvt fjell," sa Class.
Et blogginnlegg fra Columbia University om turen dokumenterte søket etter kvartsitten. Forskerne kom tilbake til nettsteder der tidligere geologer hadde oppdaget fragmenter av den lyse bergarten. Feltarbeid er tøft på øya, sa Class, fordi alt er dekket med et tykt lag med vegetasjon og jord.
Og forskerne fikk vite at lokalbefolkningen bruker kvartsittbrosteinene som knivslipere. Som et resultat har fragmenter av kvartsitt som har falt ned i bekkekanter og elver blitt flyttet rolig til landsbyer og verksteder i løpet av årene, slik at geologer har færre ledetråder om hvor du kan søke.
Mens forskerne vandret rundt i byen Tsembehou, fant de imidlertid flere og flere fragmenter av kvartsitt, til og med store steinblokker og utsprengninger av stoffet. Etter hvert busket de opp en knivkant i nærheten som heter Habakari N'gani og fant ut at de øvre delene nesten var helt kvartsitt.
Class og teamet hennes henter nå sammen dataene sine for å kartlegge kvartsitten og for å modellere den sanne størrelsen. Akkurat nå er bergens eksistens på dette stedet uforklarlig. I noen tilfeller, for eksempel Madagaskar, kan kontinentale skorpe havne midt i et havbasseng fordi en del av kontinentet - mantel, skorpe og alt - bryter av og driver bort. Men kjemien til Anjouans vulkanske bergarter indikerer ingen tilknytning til en hel pakke kontinental skorpe.
På en eller annen måte havnet den jordskorpet kvartsitten i havbassenget og ble løftet sammen med de vulkanske bergartene 4000 meter fra havbunnen.
Å forklare dette mysteriet vil kreve mer informasjon, sa Class. En første prioritet er å finne ut hvor gammel kvartsitten er, noe som vil hjelpe forskere å finne ut hvor den oppsto. (Klassen gjettet Øst-Afrika eller Madagaskar.) Mer geokjemiske målinger av de vulkanske bergartene som utgjør resten av øya, ville også bidra til å tydeliggjøre øyas geologiske historie, sa hun.
"Dette er hva naturen presenterer, noen ganger," sa hun. "Det er noe vi anser som umulig, men så finner vi det, og når vi først har funnet det, må vi forklare det."
