Új hipotézis a globális lemeztektonikai folyamatok megértéséhez

Az MTA FI Lendület Pannon LitH2Oscope Kutatócsoportjának publikációja a Global and Planetary Change című szakfolyóiratban jelent meg – közölte az ELKH az MTI-vel.

Mint a közleményben olvasható, több mint 50 évvel a modern lemeztektonikai elmélet megszületése után sem teljesen világos, hogy melyek azok a fizikai-kémiai folyamatok, amelyek a litoszféra – a földkéregből és a felső földköpeny merev, szilárd részéből álló kőzetburok – és az alatta található képlékeny asztenoszféra közötti különbséget okozzák és melyek azok a hajtóerők, amelyeknek hatására a külső, rideg litoszféra elmozdul az asztenoszférán.
Emellett az elmúlt évtizedekben geofizikai módszerek segítségével a kutatók olyan, körülbelül 100 kilométeres mélységben előforduló határfelületeket fedeztek fel a kontinentális litoszférán belül, amelyek gyengeségi zónákként jelentős szerepet játszhatnak a külső kőzetburok alsó részének leválásában és lesüllyedésében (delamináció).

Az összegezés szerint a delamináció jelentős szerepet játszik a lemezalábukások (szubdukciók) kialakulásában és felveti a lehetőségét annak, hogy az óceáni lemezek jellemzőjének tartott szubdukció akár a kontinensek belsejében is kezdődhet. A kontinentális litoszférán belüli gyengeségi zónák emellett a különösen vastag és idős pajzsok litoszférájának „megfiatalodásában” is szerepet játszhatnak. A pajzsok igen mély gyökere ugyanis a gyengeségi zónák mentén leválhat, a litoszféra jelentős mértékű elvékonyodását okozva ezzel, ahogy ezt például Kelet-Kína alatt kimutatták.

A kutatók leírják, hogy a kis mennyiségű illó (elsősorban víz és a víztartalmú) ásványok, mint a parasit stabilitása a kontinentális litoszférák korától és hőmérsékletétől függően hogyan magyarázhatja a fiatalabb és melegebb litoszférák esetében a litoszféra-asztenoszféra közötti kontrasztot, valamint az idősebb és hidegebb kontinentális litoszférák esetében a 100 kilométer mélységben tapasztalt gyengeségi zónák létrejöttét. Eszerint az is elképzelhető, hogy a Föld mélységeiben található illó anyagok teszik tektonikailag élő bolygóvá a Földet.

A kutatók hipotézise emellett lehetővé teszi a felszínen tapasztalt szén-dioxid-dús „magmás” feláramlások eredetének értelmezését olyan tektonikai környezetben is, ahol már nincsen aktív vulkanizmus. Az elképzelés lényege, hogy a szén-dioxid forrása maga a lehűlő asztenoszféra, amelyben a jelenlévő kis mennyiségű szilikátolvadék kristályosodása szén-dioxidban gazdag fluidumok létrejöttéhez vezet, amelyek igen mobilisak a felszín irányában.
Az ilyen eredetű szén-dioxid-dús felszíni kiáramlásokat eddig nem vették figyelembe kellő súllyal a globális szén-dioxid-körforgás leírásakor, mostantól azonban a klímaváltozás pontosabb mennyiségi modellezésében is fontos szerepet kaphatnak – mutatnak rá a közleményben.