Zemljina kora ispod komšiluka se 'otkopčava': Naučnici otkrili čudan proces

Te procese pokreće konvekcija u plaštu, tempom toliko postepenim da se, iz ljudske perspektive, geološka struktura planete čini nepromjenjivom. Stoga, rekonstrukcija tih skrivenih procesa na temelju površinske geologije predstavlja značajan naučni izazov.

Jedan od takvih geoloških fenomena nalazi se u Apeninskom gorju, planinskom lancu koji čini okosnicu italijanskog poluostrva. Na tom području Zemljina kora istovremeno se rasteže duž planinskog lanca i sabija duž njegovog vanjskog ruba. Dijelovi regije se uzdižu, dok drugi tonu, a seizmički podaci s obje strane lanca ukazuju na slične, ali protivrječne procese. Skupšina geologa, predvođena Stefanom Tavanijem sa Univerziteta u Firenci, predložila je rješenje: Zemljina kora se doslovno 'otkopčava' ispod Italije, što objašnjava specifičnu geologiju na površini.

Paradoks koji je decenijama zbunjivao naučnike

Apenini, koji se protežu na oko 1.200 kilometara duž italijanskog poluostrva, dugo su predstavljali geološku zagonetku. Poput mnogih planinskih lanaca, nastali su sudaranjem tektonskih ploča koje su milionima godina nabirale i zadebljavale Zemljinu koru, stvarajući visoke vrhove. Međutim, tektonski sistem ispod Italije s vremenom je promijenio svoje djelovanje. Kako se litosferna ploča koja tone u plašt postepeno povlačila, kora iza rastućeg planinskog lanca se rastezala, što je dovelo do otvaranja Tirenskog mora.

Time su Apenini dovedeni u specifičnu situaciju: dok se vanjski rub planinskog lanca i dalje sabijao, kora iza njega se rastezala.

Hronika

Pomagači Željka Vujovića na slobodi

Milionima godina ti suprotstavljeni pokreti pripisivani su istom tektonskom sistemu. Međutim, prije otprilike dva miliona godina dogodila se promjena. Glavna faza širenja koja je otvorila Tirensko more je završila, a sabijanje duž apeninske fronte drastično je usporilo. Uprkos tome, paradoksalna deformacija planinskog lanca se nastavila, što je ukazivalo na postojanje drugog mehanizma.

Delaminacija kao ključ rješenja

Tim italijanskih geologa smatra da je mehanizam koji nedostaje proces poznat kao delaminacija. Riječ je o fenomenu u kojem se gušći donji dio kore i s njim povezana litosfera odvajaju od kore iznad sebe i tonu dublje u Zemljin plašt. Prema Tavaniju i njegovim kolegama, ispod Apenina taj se proces ne odvija svugdje istovremeno. Umjesto toga, odvija se duž jedne fronte, poznate kao "šarka", gdje se odvajanje događa, a ta se fronta polako pomjera ispod Italije prema Jadranskom moru.

Ispred te pokretne fronte, donja kora i litosferski plašt ostaju pričvršćeni za subducirajuću ploču, koja vuče koru prema dolje. Međutim, kako "šarka" prođe i donji se slojevi odvoje, to vertikalno opterećenje se oslobađa. Preostala kora tada doživljava uzdizanje jer gušći materijal ispod nje biva zamijenjen lakšim materijalom iz plašta. Upravo taj proces uzrokuje rastezanje iza fronte, dok kora koja je još uvijek pričvrščena ispred nje doživljava kompresiju i slijeganje.

Zemljotresi otkrivaju skrivenu strukturu

Kako bi provjerili svoju teoriju, naučnici su objedinili podatke iz niza različitih izvora od decenijama prikupljanih seizmoloških i GPS mjerenja do satelitskih radarskih opažanja i karata Mohorovičićevog diskontinuiteta, granice koja razdvaja Zemljinu koru od plašta.

Hronika

Pomagači Željka Vujovića na slobodi

Analiza je otkrila jasan obrazac. Različiti oblici deformacija koncentrisani su duž iste strukture duboko ispod Apenina, a u toj se zoni grupišu i zemljotresi. Fokalni mehanizmi zemljotresa iza i iznad fronte uglavnom ukazuju na rastezanje Zemljine kore, dok oni ispred fronte ukazuju na kompresiju.

Sličan obrazac potvrđuju i GPS mjerenja. Duž cijelog planinskog pojasa zabilježeno je rastezanje od približno četiri milimetra godišnje, dok se prema njegovom vanjskom rubu dio tog pomjeranja kompenzuje sabijanjem od oko dva milimetra godišnje. Naučnici stoga opisuju proces kao istovremeno rastezanje unutrašnjosti planinskog pojasa i skraćivanje njegove fronte.

Iako dobijeni rezultati ne predstavljaju cjelovitu sliku, ova studija pokazuje zašto su Apenini izuzetno vrijedan prirodni laboratorij za proučavanje geoloških procesa. Na tom je području moguće pratiti proces pri kojem se dio litosfere odvaja i tone u dublje slojeve Zemlje praktično u stvarnom vremenu, prenosi Net.hr.