Geofysikere afslører nye beviser for en alternativ stil af pladetektonik

Da den kendte geofysiker J. Tuzo Wilson ved University of Toronto (U of T) cementerede koncepter inden for det nye felt af pladetektonik i 1960'erne, han revolutionerede studiet af Jordens fysiske egenskaber og adfærd. Årtier senere, efterfølgere forskere ved U of T og Istanbul Technical University har fastslået, at en række vulkaner og et bjergplateau på tværs af det centrale Tyrkiet ikke kun er dannet ved kollisionen af ​​tektoniske plader, men i stedet ved et massivt dryp og derefter løsrivelse af den nedre tektoniske plade under Jordens overflade.

Forskerne foreslår, at grunden til, at det centrale anatolske (tyrkiske) plateau er steget med så meget som én kilometer i løbet af de sidste 10 millioner år, er fordi planetens skorpe og øvre kappe - litosfæren - er blevet tykkere og dryppet ned under regionen. Da litosfæren sank ned i den nedre kappe, det dannede først et bassin ved overfladen, som senere sprang op, da vægten nedenunder brød af og sank længere ned i kappens dybere dybder.

"Det ser ud til, at den tunge base af den tektoniske plade er 'dryppet' af i kappen, efterlader et massivt hul i pladen under Central Anatolien. I det væsentlige, ved at tabe dette tætte litosfæriske anker, der har været en opadgående vipning af hele landmassen over hundreder af kilometer, " sagde professor Oğuz H. Göğüş fra Eurasia Institute of Earth Sciences ved Istanbul Technical University (ITU), hovedforfatter af en undersøgelse, der rapporterer resultaterne offentliggjort i Naturkommunikation denne måned.

Det er en ny idé, hvor pladeafkortning i første omgang pressede og foldede et bjergbælte, udløser fortykkelse og dryp af den dybe litosfære, og derefter øge højden af ​​det meste af det centrale Tyrkiet. Forundret over tilstedeværelsen af ​​en sådan proces i en betydelig afstand fra almindelige pladetektoniske grænser, forskerholdet gik i gang med at identificere hvorfor, i et område med høj opvarmning og høj højde, er litosfæren nedenunder fuldstændig væk - noget der for nylig blev opdaget fra seismologien.

De testede højtydende beregningsmodeller mod kendte geologiske og geofysiske observationer af det centrale anatolske plateau, og demonstrerede, at et dryp af lithosfærisk materiale under overfladen kan tage højde for de målte højdeændringer i regionen.

"Det er en ny variation af de grundlæggende begreber inden for pladetektonik, " sagde professor Russell Pysklywec, formand for Institut for Geovidenskab ved U of T og en af ​​undersøgelsens medforfattere. "Det giver os et indblik i sammenhængen mellem den langsomme cirkulation af næsten fast sten i Jordens kappe forårsaget af konvektionsstrømme, der fører varme opad fra planetens indre, og observerede aktiv pladetektonik ved overfladen.

"Dette er en del af pladetektonikkens hellige gral - der forbinder de to processer for at forstå, hvordan skorpen reagerer på planetens kappetermiske motor."

Pysklywec udførte undersøgelsen med Göğüş, som modtog sin ph.d. fra U of T i 2010, og medforskere ved ITU, herunder professor A. M. C. Şengör, og Erkan Gün fra Eurasia Institute of Earth Sciences ved Istanbul Technical Institute. Gün er nu også kandidatstuderende ved U of T, overvåget af Pysklywec. Forskningen føjer til årtiers banebrydende arbejde inden for pladetektonik ved U of T, og bygger videre på Wilsons skelsættende arbejde.

"Tuzo Wilson er en tårnhøj skikkelse inden for geofysik internationalt og den person, der er mest ansvarlig for banebrydende ideer om pladetektonik i 1960'erne, " sagde Pysklywec. "Jeg er glad for, at vi fortsætter hans arv inden for geofysik med vores arbejde."

Mens Pysklywec bemærker, at der er mange steder på Jorden, der mangler sin litosfære nedenfor, han er hurtig til at forsikre, at intet sted er i overhængende fare for at synke ned i kappen eller booste opad natten over. "Vores resultater viser, at det centrale anatoliske plateau steg over en periode på millioner af år. Vi taler om kappevæskebevægelser og opløftning i det tempo, hvormed fingernegle vokser."

Göğüş fremhæver forbindelserne mellem tektonikken og menneskets historie og siger, "Resultaterne er spændende også på grund af forbindelsen med den bemærkelsesværdige historiske menneskelige aktivitet i Central Anatolien, hvor nogle af de tidligst kendte civilisationer har eksisteret. F.eks. Central Anatolien beskrives som en forhøjet, tør, kolde slette i Lykaonien i Strabo's Geographika i 7 f.Kr. og endda hulemalerier i regionen, der dateres til cirka 7000 f.Kr., registrerer aktive vulkanudbrud på plateauet."