O anomalie subterană, asemănătoare ‘scurgerii’ crustei Pământului, cauzează scufundarea bazinului Konya din Turcia.
Un studiu al Universității din Toronto arată că remodelarea continuă a bazinului Konya din Turcia este determinată de ‘picurarea’ litosferică, în care fragmente de rocă se scufundă și influențează topografia de suprafață. Această activitate tectonică, care indică procese similare la nivel mondial, are implicații pentru înțelegerea geologiei planetare dincolo de Pământ.
Bazinul Konya din Turcia este remodelat de scurgerea litosferică, ceea ce face ca fragmente dense de rocă să se scufunde și să modifice peisajul, un fenomen cu implicații mai largi pentru geologia planetară, după cum demonstrează un studiu al Universității din Toronto.
Noi date din satelit arată că bazinul Konya din platoul Anatolian Central din Türkiye este remodelat în mod continuu pe parcursul a milioane de ani, conform unei analize recente conduse de Universitatea din Toronto.
Marte și Venus, influențate de fenomene similare
Simulările experimentale ale echipei – combinate cu date geologice, geofizice și geodezice – explică scufundarea misterioasă a bazinului în interiorul platoului în creștere. Descoperirile lor susțin noțiunea unei noi clase de tectonică a plăcilor, cu implicații pentru planetele care nu au o tectonică a plăcilor asemănătoare Pământului, cum ar fi Marte și Venus.
Studiul, publicat recent în Nature Communications, arată că scufundarea din regiune se datorează scurgerii litosferice în mai multe etape – un fenomen denumit astfel pentru instabilitatea materialului stâncos care alcătuiește scoarța și mantaua superioară a Pământului. Pe măsură ce fragmentele dense de rocă de sub suprafață se desprind și se scufundă în stratul mai fluid al mantalei planetei, la suprafață se formează forme majore de relief, cum ar fi bazinele și pliurile muntoase ale scoarței.
„Privind datele din satelit, am observat o caracteristică circulară în bazinul Konya, unde scoarța se afundă sau bazinul se adâncește”, spune Julia Andersen, doctorandă la Departamentul de Științe ale Pământului din cadrul Facultății de Arte și Științe de la Universitatea din Toronto și principalul autor al studiului. „Acest lucru ne-a determinat să ne uităm la alte date geofizice de sub suprafață, unde am văzut o anomalie seismică în mantaua superioară și o crustă îngroșată, ceea ce ne spune că acolo există material cu densitate mare și indică o probabilă picurare a litosferei mantale.”
Înțelegerea procesului, importantă pentru explicații ale formării altor fenomene
Rezultatele fac ecou unei investigații similare efectuate de cercetători cu privire la formarea bazinului Arizaro din Munții Anzi din America de Sud, sugerând că fenomenul poate apărea oriunde pe planetă și explică procesele tectonice întâlnite de obicei în regiunile cu platouri muntoase. Studiile anterioare arată că platoul Anatolian Central s-a ridicat cu până la un kilometru în ultimii 10 milioane de ani din cauza acestui fenomen de picurare litosferică.
„Pe măsură ce litosfera s-a îngroșat și a picurat sub regiune, aceasta a format un bazin la suprafață care a răsărit ulterior când greutatea de dedesubt s-a desprins și s-a scufundat în adâncurile mantalei”, spune Russell Pysklywec, profesor la Departamentul de Științe ale Pământului și coautor al studiului. „Acum vedem că procesul nu este un eveniment tectonic unic și că picurarea inițială pare să fi generat evenimente fiice ulterioare în alte părți ale regiunii, rezultând în curioasa subsidență rapidă a bazinului Konya în cadrul platoului în continuă creștere al Turciei.”, citează scitechdaily.com.
Andersen spune că noile descoperiri sugerează o legătură între înălțarea platoului și evenimentele de formare a bazinelor prin evoluția îndepărtării litosferei primare și secundare. „În esență, subsidența are loc în paralel cu ridicarea continuă a platoului.”
Andersen și coautorii studiului, inclusiv colegii de la Universitatea Tehnică din Istanbul și Universitatea Çanakkale Onsekiz Mart din Turcia, au ajuns la concluziile lor după ce au recreat procesul de picurare în experimente de laborator și și-au analizat observațiile.
Aceștia au construit modele analogice de laborator pentru a stabili cum s-ar fi putut desfășura procesul pe baza datelor furnizate de noile măsurători, umplând un rezervor din plexiglas cu polidimetilsiloxan (PDMS) – un fluid polimeric siliconic de aproximativ 1 000 de ori mai gros decât siropul de masă – pentru a servi drept mantaua inferioară fluidă a Pământului, adăugând un amestec de PDMS și argilă de modelare pentru a reproduce secțiunea solidă superioară a mantalei, terminând cu un strat asemănător nisipului deasupra, realizat din sfere de ceramică și siliciu, pentru a servi drept crusta Pământului.
Cercetătorii au activat modelul prin introducerea unei semințe de densitate mare în PDMS și în stratul de argilă de modelare, pentru a iniția o picurare care a fost ulterior trasă în jos de gravitație. Un set de camere au fost poziționate deasupra și lângă rezervor pentru a înregistra orice schimbare în timp, capturând o imagine de înaltă rezoluție aproximativ la fiecare minut.
„În decurs de 10 ore, am observat o fază inițială de picurare, pe care noi o numim picurare primară. După ce acea picurare primară a atins fundul cutiei, am văzut că o a doua picurare a început să se scufunde la fund după 50 de ore”, spune Andersen. „Atât picurarea primară, cât și cea secundară nu provocau nicio deformare orizontală în scoarța noastră artificială, ceea ce ne așteptăm să fie asociat de obicei cu o picurare litosferică a mantalei.”, continuă ea.
Cercetătorii știau deja că picurarea primară a provocat schimbări în topografia de suprafață a experimentului și au vrut să știe dacă picurarea secundară ar avea vreun efect asupra suprafeței, deoarece era o picurare de dimensiuni mai mici decât picurarea primară. „Ceea ce am observat a fost că, în timp, această picătură secundară a tras crusta în jos și a început să creeze un bazin, în ciuda faptului că nu au existat mișcări orizontale ale crustei la suprafață”, spune Andersen. „Descoperirile arată că aceste evenimente tectonice majore sunt legate între ele, o singură picurare litosferică putând declanșa o serie de activități ulterioare în interiorul planetei.”
