De aardkorst beweegt voortdurend, en sommige gebieden van de aarde bieden unieke mogelijkheden om deze onopvallende bewegingen te observeren. Onderzoekers hebben onlangs een belangrijke ontdekking gedaan in Turkije die ons helpt de manier waarop continenten langzaam scheuren beter te begrijpen.
Een studie van oude lavastromen langs de Tuz Gölü breuk in centraal Turkije heeft een team van de Curtin Universiteit in staat gesteld om voor het eerst de pure uitbreiding van deze geologische structuur te documenteren. Deze vulkanische stromen, die zijn gestold voordat ze door aardbevingen werden gebroken, hebben gediend als natuurlijke markeringen om verplaatsingen over duizenden jaren te meten. Wetenschappers konden hun oorspronkelijke positie reconstrueren en hun bewegingen in de loop van de tijd nauwkeurig berekenen.
De gebruikte analysemethoden combineren satellietbeelden met heliumdateringstechnieken uitgevoerd in het John de Laeter centrum. Kristallen van zircon in de lavastromen fungeerden als natuurlijke geologische chronometers. Door de concentraties van uranium, thorium en helium in deze mineralen te meten, konden de onderzoekers de exacte leeftijd van de vulkaanuitbarstingen bepalen en de daaropvolgende verplaatsingen kwantificeren.
Professor Axel Schmitt verduidelijkt dat deze breuk zich met ongeveer één millimeter per jaar uitbreidt, een onverwachte bewegingsrichting die in contrast staat met de dominante zijwaartse verschuiving in de regio. Deze ontdekking verandert onze kijk op de dynamiek van de platen in dit gebied waar de Euraziatische, Arabische en Afrikaanse platen met elkaar interageren. Het helpt de modellen van continentale vervorming op wereldschaal te verfijnen.
De expertise van Janet Harvey in remote sensing was cruciaal voor het analyseren van de vervormingen van het landschap langs deze breuk, waar aardbevingen minder vaak voorkomen dan op andere Turkse structuren. Deze langzame maar continue bewegingen accumuleren spanningen die destructieve aardbevingen kunnen veroorzaken. Begrijpen van hun mechanisme helpt bij het beter inschatten van de seismische en vulkanische risico’s in de hele alpiene-himalayische band.
De combinatie van radiometrische datering en ruimtelijke observatie opent nieuwe perspectieven voor het decoderen van de evolutie van landschappen over geologische tijdschalen. Deze studies illustreren hoe schijnbaar onbelangrijke processen de oppervlakte van onze planeet blijvend kunnen vormen.
De rol van zirconkristallen als geologische klokken
Zirconkristallen zijn uitzonderlijke minerale archieven voor het reconstrueren van de geologische geschiedenis. Deze mineralen ontstaan in magma en vangen van nature radioactieve elementen zoals uranium en thorium tijdens hun kristallisatie. In de loop van de tijd produceert de radioactieve verval van deze elementen helium, dat zich ophoopt in de kristalstructuur van zircon.
De hoeveelheid gevangen helium hangt rechtstreeks af van de tijd die is verstreken sinds de verharding van de steen. Door de verhoudingen tussen uranium, thorium en helium nauwkeurig te meten, kunnen geologen bepalen wanneer een lavastroom is afgekoeld. Deze dateringstechniek, thermochronologie met helium genoemd, werkt als een uiterst nauwkeurige natuurlijke chronometer.
In de Turkse studie hebben deze kristallen het mogelijk gemaakt om de uitbarstingen van de vulkaan Hasandağ te dateren en de verplaatsing van de lavastromen die waren gebroken door seismische activiteit te volgen. Elk geanalyseerd zircon vertelt een deel van de geologische geschiedenis van de regio, van de vulkaanuitbarsting tot de daaropvolgende tektonische bewegingen. Deze methode biedt een opmerkelijke temporele resolutie voor gebeurtenissen die duizenden jaren geleden plaatsvonden.
Het gebruik van zircon als tijdsindicator revolutioneert onze mogelijkheid om de evolutie van landschappen te reconstructie. Deze microscopische kristallen bewaren informatie die oppervlaktedobservaties niet kunnen onthullen, waardoor wetenschappers in staat zijn om langzame, maar continue geologische processen te kwantificeren.
Interacties van tektonische platen in Centraal Anatolië
Turkije ligt op de samenvloeiing van drie grote tektonische platen: de Euraziatische plaat in het noorden, de Arabische plaat in het zuidoosten en de Afrikaanse plaat in het zuidwesten. Deze unieke configuratie genereert spanningen die zich manifesteren in verschillende typen bewegingen langs de breuken. De regio vormt een natuurlijk laboratorium voor het bestuderen van de dynamiek van colliderende platen.
De Tuz Gölü breuk neemt een sleutelpositie in dit interactieve systeem in. Traditioneel dachten wetenschappers dat deze geologische structuur voornamelijk functioneerde door zijwaartse verschuiving, vergelijkbaar met de beroemde noord-Anatolische breuk. De nieuwe studie toont aan dat het in feite een uitbreidingsbreuk is waar de rotsblokken geleidelijk van elkaar weg bewegen.
Deze beweging van uitbreiding weerspiegelt het uitrekken van de aardkorst onder invloed van regionale tektonische krachten. De Arabische plaat duwt naar het noorden tegen de Euraziatische plaat, waardoor compressiegebieden ontstaan, maar ook uitbreidingsgebieden waar de korst dunner wordt en breekt. Dit proces draagt bij aan de vorming van bekken zoals dat van het Tuz-meer.
Het begrijpen van deze interacties helpt wetenschappers te modelleren hoe continenten zich vervormen onder de druk van tektonische botsingen. Deze kennis is van toepassing op andere delen van de wereld waar platen met elkaar in botsing komen, zoals in de Himalaya. Ze stellen ook in staat om risicoanalyses van aardbevingen te verfijnen door de precieze mechanismen te identificeren die aardbevingen genereren.
