Egy piciny kristály ad új perspektívát vulkáni kitörések azonosítására
Mintegy 14-18 millió évvel ezelőtt a Föld legnagyobb vulkánkitörései térségünkben, a Pannon-medencében zajlottak. Ekkor alakult ki az Alpok, a Kárpátok és a Dinaridák között az a terület, ahol ma élünk. Az alatta lévő litoszféra és földkéreg elvékonyodott, ami mind a mai napig nyomot hagyott, ennek köszönhetjük hazánk geotermikus energiáját. Ez vélhetően hozzájárult a szénhidrogén-potenciálhoz is, és segítette az érési folyamatot. Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport Lukács Réka vezetésével már két évtizede kutatja a térség vulkáni működését.
A vulkáni kitörések korát egy piciny, mindössze 100–200 mikron nagyságú kristály, a cirkon elemzésével tárták fel. Az urán és ólom izotópjainak nagy pontosságú lézeres gerjesztés utáni mérését követően számították ki a kapott adatokból a kristályosodási időt, majd ebből a vulkánkitörések korát.
Cirkonkristályok és millió évben meghatározott kristályosodási koruk, a méretvonal 100 mikron Forrás: MTA-ELTE Vulkanológiai KutatócsoportFrissen megjelent tanulmányukban a korábbi eredmények után további
vulkáni lelőhelyeket sikerült összekapcsolniuk a már azonosított öt nagy kitörés idejével.
Köztük van Ipolytarnóc, a világhírű lábnyomokat és kovás famaradványokat őrző lelőhely és a Kazár közeli Arany-hegy. A koradatok mellett elsőként alkalmazták a cirkonkristályok nyomelem-összetételi ujjlenyomatát, hogy megerősítsék a kitörési termékek összetartozását. Ez a technika új lehetőséget ad a tefrakronológiában, azaz az egymástól távol lévő vulkáni képződmények korrelációjában.
17,1 millió éves vulkáni képződmény Kazár közelében Fotó: Harangi SzabolcsKutatásukban közel 1000 cirkonkristály mérési adatát használták fel, és az összetartozás elemzésére sokváltozós matematikai módszereket alkalmaztak. Emellett a nyomelemadatok segítségével meghatározták a cirkonolvadék megoszlási együttható értékeit, ami számszerűen megmutatja, hogy a nyomelemek milyen mértékben lépnek be egy kristályba, vagy maradnak inkább az olvadékfázisban.
Cirkonkristályok mérésének beállítása Forrás: MTA-ELTE Vulkanológiai KutatócsoportEzek az adatok kulcsfontosságúak a magmagenetikai modellek futtatásában.
A cirkonkristályok nyomelemadatai abban is segítettek, hogy
elemzési adat hiányában meghatározzák
a kitörő magma olvadékfázisának kémiai összetételét.
Ez jelentős segítséget ad olyan esetekben, amikor a vulkáni üledék teljesen elbomlott, és csak az ellenálló cirkonkristály maradt meg.
Vulkáni képződmények korrelációjának ábrázolása sokváltozós matematikai módszer segítségével Forrás: MTA-ELTE Vulkanológiai KutatócsoportA kutatócsoport Lukács Réka vezetésével tovább folytatja az NKFIH-OTKA pályázat által támogatott tudományos munkáját, amely iránt a környező országok kutatói részéről is egyre nagyobb érdeklődés mutatkozik.
A tudományos közlemény a Frontiers in Earth Science című Open Access, azaz nyílt hozzáférésű szakfolyóiratban jelent meg.
