Γεωλογικό μυστήριο: Ανακαλύφθηκε «χαμένο» μαγματικό τόξο της Εποχής των Δεινοσαύρων

Κάθε φορά που αντικρίζουμε μια επιβλητική οροσειρά, βλέπουμε κάτι περισσότερο από απλούς όγκους από πέτρα και χώμα. Κοιτάζουμε ένα ζωντανό «ημερολόγιο» του πλανήτη μας.

Τα βουνά της Γης κρύβουν στα σπλάχνα τους τα αποτυπώματα αρχαίων ωκεανών που έχουν εξαφανιστεί, ηπείρων που συγκρούστηκαν και βίαιων τεκτονικών δυνάμεων που αναδιαμόρφωσαν την επιφάνεια του κόσμου μας σε βάθος εκατομμυρίων ετών.  Ωστόσο, η ίδια η φύση φροντίζει συχνά να σβήνει τα ίχνη της, καθώς η διάβρωση, ο χρόνος και οι νέες γεωλογικές ανακατατάξεις θάβουν τα κομμάτια αυτού του παζλ βαθιά μέσα στη γη.

Αυτή τη φορά, όμως, οι επιστήμονες κατάφεραν να ξεγελάσουν τον χρόνο. Μια νέα διεθνής έρευνα έφερε στο φως μια εντυπωσιακή ανακάλυψη στο βορειοδυτικό Ιράν, αποκαλύπτοντας ένα «χαμένο» μαγματικό τόξο από την εποχή των δεινοσαύρων.

Τα βουνά διατηρούν αποδείξεις αρχαίων ωκεανών, μετακινούμενων ηπείρων και τεκτονικών διεργασιών που έχουν διαμορφώσει τη Γη εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, η μεταγενέστερη παραμόρφωση, η διάβρωση και η ταφή μπορούν να συσκοτίσουν σημαντικά τμήματα αυτού του γεωλογικού αρχείου.

Η διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Κωνσταντινούπολης (ITU) εντόπισε στοιχεία για ένα άγνωστο μέχρι πρότινος ηπειρωτικό μαγματικό τόξο της Ύστερης Κρητιδικής περιόδου στο βορειοδυτικό Ιράν.

Η μελέτη διεξήχθη σε συνεργασία με ερευνητές από το Ινστιτούτο Έρευνας του Θιβετιανού Οροπεδίου και το Ινστιτούτο Οικολογίας και Γεωγραφίας του Σιντζιάνγκ της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, το ETH της Ζυρίχης στην Ελβετία, το Τεχνικό Πανεπιστήμιο Καραντενίζ της Τουρκίας και το Πανεπιστήμιο του Νταμγκάν στο Ιράν.

Οι ερευνητές ονομάζουν αυτό το σύστημα Ηπειρωτικό Μαγματικό Τόξο του Αζερμπαϊτζάν (Azerbaijan Continental Magmatic Arc), προσφέροντας νέα δεδομένα για την τεκτονική εξέλιξη της περιοχής, η οποία σήμερα αποτελεί τμήμα της ζώνης σύγκρουσης μεταξύ της Αραβικής και της Ευρασιατικής πλάκας.

Αναζητώντας τα «χαμένα» ίχνη ενός αρχαίου μαγματικού τόξου

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο Geoscience Frontiers, δείχνει ότι το τόξο ήταν ενεργό περίπου 101–97 εκατομμύρια χρόνια πριν, κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του ωκεανού της Νεο-Τηθύος.

Το γεωλογικό του αρχείο συσκοτίστηκε στη συνέχεια από τεκτονικές παραμορφώσεις, διάβρωση, ταφή σε λεκάνες και από νεότερο μαγματισμό της Ηώκαινης περιόδου. Οι ερευνητές εξέτασαν ηφαιστειακά και πλουτώνια πετρώματα από διάφορες τοποθεσίες στο βορειοδυτικό Ιράν, ιδιαίτερα κατά μήκος του ρήγματος Σιάχ Τσεσμέχ–Χόι–Μίσο–Ταμπρίζ [Siah Cheshmeh–Khoy–Misho–Tabriz].

Χρησιμοποιώντας γεωχρονολόγηση ουρανίου-μολύβδου (U-Pb) σε ζιρκόνια, ισοτοπικές αναλύσεις αφνίου (Hf) και γεωχημική ανάλυση ολικού πετρώματος, η ομάδα προσδιόρισε τις ηλικίες και τις πηγές των πετρωμάτων, αναγνωρίζοντας χαρακτηριστικά που συνάδουν με μαγματισμό ηπειρωτικού τόξου που σχετίζεται με διαδικασία υποβύθισης.

Ο Δρ. Αλί Μοχαμαντί, αντεπιστέλλων συγγραφέας της μελέτης από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Κωνσταντινούπολης, εξήγησε ότι η μαγματική ιστορία του βορειοδυτικού Ιράν είναι πιο περίπλοκη από ό,τι είχε αναγνωριστεί προηγουμένως.

Συνδυάζοντας γεωχρονολογικά, ισοτοπικά και γεωχημικά στοιχεία, οι ερευνητές εντοπίσαμε ένα ηπειρωτικό τόξο της Ύστερης Κρητιδικής περιόδου που επισκιάστηκε από μεταγενέστερες τεκτονικές διεργασίες.

Ένα Ξεχωριστό Κεφάλαιο στην Ιστορία του Μαγματισμού του Ιράν

Το εύρημα αυτό επεκτείνει το συμβατικό πλαίσιο της μαγματικής ιστορίας του Ιράν, η οποία μέχρι σήμερα επικεντρωνόταν σε μεγάλο βαθμό στο Μαγματικό Τόξο Σαναντάζ–Σιρτζάν (Sanandaj–Sirjan Magmatic Arc) και το Μαγματικό Τόξο Ουρουμιέ–Ντοχτάρ (Urumieh–Dokhtar Magmatic Arc).

Η μελέτη δείχνει ότι το βορειοδυτικό Ιράν διατηρεί επίσης τα απομεινάρια ενός ξεχωριστού μαγματικού συστήματος της Ύστερης Κρητιδικής περιόδου. Οι συγγραφείς υποστηρίζουν επιπλέον ότι το ρήγμα Σιάχ Τσεσμέχ–Χόι–Μίσο–Ταμπρίζ ενδέχεται να αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό τεκτονικό όριο που σχετίζεται με την αναδιοργάνωση του συστήματος της Νεο-Τηθύος.

Αλλαγές στο σύστημα υποβύθισης —συμπεριλαμβανομένης μιας πιθανής υποχώρησης της υποβυθιζόμενης πλάκας (slab rollback) και της μετανάστευσης του τόξου— ενδέχεται να συνέβαλαν στην εκδήλωση αυτού του σχετικά βραχύβιου μαγματικού επεισοδίου.

Το κλείσιμο της Νεο-Τηθύος: Ξαναγράφοντας το μοντέλο του αρχαίου ωκεανού

Πιο γενικά, η ανακάλυψη αυτή καταδεικνύει πώς τα αρχαία μαγματικά τόξα μπορούν να κατακερματιστούν ή να καλυφθούν από μεταγενέστερη τεκτονική δραστηριότητα, διάβρωση και ιζηματογένεση.

Η αναγνώριση αυτών των απομειναριών παρέχει νέα δεδομένα για την αναπαράσταση της υποβύθισης, της μετανάστευσης των τόξων, της ηπειρωτικής ανάπτυξης και του κλεισίματος των αρχαίων ωκεανών.

Η μελέτη συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της εξέλιξης του βορειοδυτικού Ιράν κατά την Ύστερη Κρητιδική περίοδο, καθώς και του ευρύτερου χώρου της Νεο-Τηθύος, βοηθώντας στη βελτίωση των τεκτονικών μοντέλων για μια περιοχή που διαμορφώθηκε από μια μακρά ιστορία κλεισίματος ωκεανών και ηπειρωτικών συγκρούσεων.

Τα ευρήματα προσφέρουν επίσης μια ευρύτερη εικόνα για το σύστημα του ωκεανού της Νεο-Τηθύος, του οποίου το κλείσιμο διαδραμάτισε καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση της γεωλογίας της Ανατολικής Μεσογείου, της Μέσης Ανατολής και της Δυτικής Ασίας.