Geowetenschappers van de Universiteit van Toronto (U of T) en de Technische Universiteit van Istanbul hebben een nieuw proces in de platentektoniek ontdekt dat aantoont dat enorme schade optreedt aan delen van de aardkorst lang voordat het geologisch zou moeten worden veranderd door bekende plaatgrensprocessen, benadrukt de noodzaak om de huidige inzichten over de tektonische cyclus van de planeet te wijzigen.

Platentektoniek, al meer dan 60 jaar een geaccepteerde theorie die de geologische processen verklaart die onder het aardoppervlak plaatsvinden, stelt dat de buitenste schil is gefragmenteerd in vaste rotsblokken ter grootte van een continent, genaamd "platen, " die over de aardmantel glijden, de rotsachtige binnenlaag boven de kern van de planeet. Terwijl de platen ronddrijven en met elkaar botsen over een periode van miljoenen jaren, ze produceren alles, van vulkanen en aardbevingen tot bergketens en diepe oceaantroggen, op de grens waar de platen botsen.

Nutsvoorzieningen, met behulp van supercomputermodellering, de onderzoekers laten zien dat de platen waarop de oceanen van de aarde zitten, worden verscheurd door enorme tektonische krachten, zelfs als ze over de aarde drijven. De bevindingen worden gerapporteerd in een studie die deze week is gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen .

Het denken tot nu toe richtte zich alleen op de geologische vervorming van deze drijvende platen aan hun grenzen nadat ze een subductiezone hadden bereikt, zoals de Marianentrog in de Stille Oceaan, waar de massieve Pacifische plaat onder de kleinere Filippijnse plaat duikt en wordt gerecycled in de aardmantel.

Het nieuwe onderzoek toont veel eerdere schade aan de drijvende plaat verder weg van de grenzen van twee botsende platen, geconcentreerd rond zones van microcontinenten - continentale korstfragmenten die zijn afgebroken van de belangrijkste continentale massa's om afzonderlijke eilanden te vormen die vaak honderden kilometers verwijderd zijn van hun plaats van herkomst.

"Ons werk ontdekt dat een heel ander deel van de plaat uit elkaar wordt getrokken vanwege het subductieproces, en in een opmerkelijk vroege fase van de tektonische cyclus, " zei Erkan Gün, een doctoraat kandidaat bij de afdeling Aardwetenschappen van de Faculteit der Kunsten en Wetenschappen aan de U of T en hoofdauteur van de studie.

De onderzoekers noemen het mechanisme een "subductiekatrol", waarbij het gewicht van het subductiegedeelte dat onder een andere tektonische plaat duikt, trekt aan de drijvende oceaanplaat en scheurt de zwakke microcontinent-secties uit elkaar in een vroege fase van mogelijk aanzienlijke schade.

"De schade doet zich voor lang voordat het microcontinent-fragment zijn lot bereikt om te worden geconsumeerd in een subductiezone aan de grenzen van de botsende platen, " zei Russell Pysklywec, hoogleraar en voorzitter van de afdeling Aardwetenschappen aan de U of T, en een co-auteur van de studie. Hij zegt dat een andere manier om ernaar te kijken is om de drijvende oceaanplaat te zien als een bagageband op de luchthaven, en de microcontinenten zijn als stukken bagage die op de transportband reizen.

"Het transportsysteem zelf scheurt de bagage in feite uit elkaar terwijl het door de carrousel beweegt, voordat de bagage zelfs maar de eigenaar bereikt."

De onderzoekers kwamen tot de resultaten na een mysterieuze observatie van een grote uitbreiding van rotsen in alpiene gebieden in Italië en Turkije. Deze waarnemingen suggereerden dat de tektonische platen die de rotsen naar hun huidige locatie brachten, al zwaar beschadigd waren voorafgaand aan de botsingen en bergopbouwende gebeurtenissen die normaal gesproken vervorming veroorzaken.

"We hebben computationele aardmodellen bedacht en uitgevoerd om een ​​proces te onderzoeken om de waarnemingen te verklaren, " zei Gün. "Het bleek dat de temperatuur- en drukgesteentegeschiedenissen die we met de virtuele aardemodellen hebben gemeten, nauw overeenkomen met de raadselachtige gesteenteevolutie die is waargenomen in Italië en Turkije."

Volgens de onderzoekers is de bevindingen verfijnen enkele van de fundamentele aspecten van platentektoniek en vragen om een ​​herzien begrip van deze fundamentele theorie in de geowetenschappen.

"Normaal gaan we ervan uit - en leren we - dat de oceaanplaattransporteur te sterk is om te worden beschadigd terwijl hij over de aardbol drijft, maar we bewijzen het tegendeel, ' zei Pysklywec.