Rekordméretű fúrás az óceáni kőzetlemez mélyére

A Föld szilárd kérgének mintegy hatvan százaléka olyan kőzetből származik, amely mélytengeri hátságok bazaltlávájából keletkezett. A megszilárdult mélytengeri aljzat a kutatók számára nehezen hozzáférhető, és csak igen kevéssé ismert, eddig ugyanis nem irányult sok kutatás erre a területre. Az óceáni kőzetlemez összetételéről és keletkezéséről még csak kevés részlet áll rendelkezésre. Kutatóknak nemrégiben sikerült a Csendes-óceán keleti medencéjében az eddigi egyik legmélyebb fúrást elvégezniük a mélytengeri kőzetlemezben, amely várhatóan újabb információval szolgál majd erről a kevéssé ismert területről.

Az óceánközepi hátságok (melynek egy rövid szakasza Izlandon ‘Laki-hasadék’ néven a felszínen fut) a lemeztektonika szempontjából nagy jelentőségűek, ugyanis az ezek mentén szétáramló lemezek között újabb és újabb magma kerül a felszínre, amely megszilárdul, és „hozzátapad” az óceáni lemez pereméhez. Így a mélytengeri árkok az óceáni lemez szülőhelyének tekinthetők.

A jelenség elméletileg egyértelműnek tűnik, de a folyamat részletei még messze nem ismertek. Szeizmológiai (mesterségesen keltett rengéshullámok alapján végzett) mérések kimutatták, hogy az óceáni lemez nem egységes, hanem több rétegből áll. A felső legfeljebb négy kilométer vastag bazaltréteget lefelé haladva egy függőleges járatokkal átszőtt réteg követi. Majd ezt zárja alulról egy gabró (mélységi magmás) réteg.

Még nem ismert, hogy hogyan és miért alakulhatott ki ez a szerkezet. Habár a szárazföldön is lehet találni helyenként egykori óceáni kőzetlemez darabokat (úgynevezett ofiolitokat), mivel ezek többnyire nagyon idős képződmények jelentős mértékben átalakultak, lepusztultak így nem sok hasznos információ olvasható ki belőlük.

Az óceáni kőzetlemez alján

Az óceáni kőzetlemez átfúrására tett kísérletek eddig nem jártak sikerrel. Az eddigi legmélyebb fúrást a Csendes-óceánon végezték Panamától délre, melynek során ugyan 2111 méteres mélységet sikerült elérni, de nem jutottak el a gabró rétegig.

2002-ben újabb helyszínen a Guatemala-medencében, Nicaraguától mintegy 800 kilométernyire délre, újabb fúrást végeztek. Azért választották ezt a helyszínt, mert itt a szeizmológiai mérések szerint a gabró réteg csak mintegy 1200 méteres mélységben húzódik. A mélytengeri hátság ezen a területen különösen aktívnak tekinthető, vagyis igen gyorsan képződik az új óceáni lemez; a mintegy 3600 méter mélyen lévő óceáni kőzetlemez közel 11 millió éves.

A több szakaszból álló kutatási program (Integrated Ocean Drilling Program -IODP) során csak 2005 őszén sikerült elérni a közel 1500 méter mélyen lévő gabró réteget.

Meglepő eredmények

Az esemény nem csak abból a szempontból egyedülálló, hogy technológiai csúcsteljesítménynek tekinthető a gabró réteg elérése, hanem a furat eddigi vizsgálata során is számos érdekességre bukkantak – derül ki a kutatók által a Science Online-ban publikált eredményekből. Így többek között mintegy 75 méter vastag bazalt réteget találtak, amely feltehetőleg egyetlen „kitörés” eredményeként keletkezett.

A vizsgálatok során kiderült, hogy az eddigi feltételezésekkel ellentétben a mélytengeri árkoknál a magma-utánpótlás nem szakaszosan, hanem folyamatosan történik. A legnagyobb meglepetést viszont az okozta, hogy a gabró réteg alatt is találtak bazaltot, ami valószínűleg a felsőbb rétegből nyomódott a mélybe.

Bár a furat teljes elemzése még hónapokig eltarthat, már most nyilvánvaló, hogy a kelet-csendes-óceáni kőzetlemez születése nem egy egyszerű folyamat. Csak más területeken végzett hasonló kutatásokkal lehet majd eldönteni, hogy Guatemala-medence óceáni aljzat szerkezete tipikus eset-e vagy csak egy kivétel.