Az óceánközépi hátság születése

Az afrikai hasadékvölgy láváinak geokémiai vizsgálatával szeretnék végre megtudni, hogy a köpenydiapír mikor, hol és hogyan alakul át óceánközépi hátsággá.

Az afrikai hasadékvölgy (rift) kialakulását és fejlődését sok szempontból még ma is rejtély övezi. Amerikai kutatók most megpróbálták feltérképezni a hasadékvölgy történetét. Ennek érdekében vizsgálták meg az Észak-Kenyában lévő Turkana-tó egykori lávakőzeteinek a geokémiai tulajdonságait. A kutatók a lávák "kémiai aláírását" vizsgálják, hogy megértsék a köpenydiapír fejlődését.

A köpenydiapír olvadt láva feláramlása a Föld köpenyéből, ami eléri a földfelszínt, és teljesen független a tektonikai lemezek mozgásától. Amikor a köpenydiapír óceáni lemez alatt emelkedik fel, akkor jellegzetes szigeteksorok alakulnak ki. Így képződtek például a Hawaii-szigetek, egy mozdulatlan köpenydiapír révén, miközben a Pacifikus-lemez elmozdult fölötte, és létrehozta a gyöngysorszerűen elhelyezkedő szigeteket a mozgás nyomvonalában.

Amikor viszont a köpenydiapír egy kontinens alatt jelenik meg, akkor hasadékvölgy alakul ki. Ezután azonban fontos átalakulás történik: a rift kettéhasítja az adott kontinenst, létrehoz egy óceánt, maga a hasadékvölgy pedig átalakul óceánközépi hátsággá. Ez utóbbi alkotja a két lemez közötti határt, és szorosan kapcsolódik a Föld tektonikai aktivitásához. A geológusok már ismerik a kontinentális hasadékvölgyek általános történetét, az viszont még mindig rejtély, hogy a rift mikor alakul át óceánközépi hátsággá, és mikor válik a tektonikai rendszer részévé.

Az afrikai hasadékvölgy Kelet-Afrikában fut végig a Vörös-tenger és az Ádeni-öböl találkozásától délre Malawiig, ahol aztán fokozatosan eltűnik. A geokémiai adatok azt mutatják, hogy egy feláramlás volt a Turkana-tó területén mintegy 35 millió évvel ezelőtt, és a láva legalább 1000 km mélységből került a felszínre. A Turkana-tó területe azért bizonyult jó vizsgálati terepnek az idős lávák geokémiájával kapcsolatban, mert itt három egymást követő riftesedési esemény történt, ami jelentősen kinyújtotta és elvékonyította a Föld kérgét. Emiatt itt a kéreg vastagsága csak 20 km, míg a hasadékvölgy többi részén eléri a 100 km-t is.
A kutatók a lávák kémiáját vizsgálják, a főkomponenseket, a járulékos elegyrészeket, a nyomelemeket és az izotópokat egyaránt. A jelenlegi kutatások a lávák nyomelemeinek az arányain alapulnak (pl. cirkónium-nióbium, urán-tórium, lantán-nióbium, bárium-nióbium). A lávákban lévő nyomelemek mindig azzal a forráskőzettel vannak kapcsolatban, amit a köpenydiapír megolvasztott.

Az új adatok a korábbi neodimium-izotópvizsgálatokkal együtt azt sugallják, hogy a köpenydiapír körülbelül 35 millió évvel ezelőtt tört ki a Turkana-tónál. A kutatók most a stroncium-izotópadatokra várnak, ami reményeik szerint segít kideríteni a köpenydiapír kémiai szerkezetét. Az afrikai hasadékvölgy erősen szeizmikus terület, ahol az elmúlt 50 évben is történtek vulkánkitörések. A terület aktívan változik, és az Etiópiától északra eső terület most már óceánközépi hátság, a Turkana-tótól délre eső terület viszont még nem. A kutatók azt szeretnék végre megtudni, hogy mikor, hol és hogyan alakul át a köpenydiapír óceánközépi hátsággá. Talán most közelebb jutnak a megoldáshoz.

Dulai Alfréd