A Hét 1987/2 (32. évfolyam, 27-52. szám)
1987-11-27 / 48. szám
TUDOMÁNY- TECHNIKA FEJEZETEK A FÖLD NAPLÓJÁBÓL 4. Századunk hatvanas éveiben egyre inkább sürgetővé vált a feladat, hogy a mélytengeri kutatások eredményeit — elsősorban is az óceánfenék vizsgálatával kapcsolatos megfigyeléseket — egységes, elméletileg átgondolt és megalapozott rendszerbe foglalják, amelynek egyszersmind ki kellett küszöbölnie a tények többféle értelmezésének lehetőségét és az ebből fakadó ellentmondásokat is. A geológusok, a geofizikusok és a paleontológusok olyan folyamatokat és jelenségeket vizsgálnak, amelyek legtöbbször az emberi élet időtartamát sokszorosan meghaladó idő alatt mennek végbe, válnak számottevővé és makroszkópiailag is érzékelhetővé. Afrika és Dél-Amerika között évente kb. 2—3 centiméterrel nő a távolság, ez még tízezer év alatt is csupán 200—300 métert jelent, tehát pontos mérések és műszerek nélkül még az emberi civilizáció kibontakozásához szükséges idő alatt sem lett volna kimutatható. Ez a körülmény nagy mértékben megnehezíti mind a jelenség megfigyelését, mind pedig az értelmezését, nS akkor még nem is erfilitettim* egy olyan tényezőt, amely a kutatók gondjait szinte meghatványozza. Ez a tényező a geológiai folyamatok térbeli kiterjedése. A terepen dolgozó geológus — ez könnyen belátható — a valóságnak csupán egy apró darabkáját képes közvetlenül is megfigyelni. Néhány kilogrammnyi kőzetminta elemzéséből olykor több száz vagy ézer méter vastagságú szelvény összetételére következtet. A több ezer méter magasságú és sok száz kilométer hosszúságú lánchegységek szerkezetét sem tanulmányozhatja centiméterről centiméterre, itt is az általánosítás módszerével kell dolgoznia, ami a részletek elhanyagolásával jár ugyan, de lehetővé teszi, hogy a hegységképző (orogén) mozgásokat nagyobb összefüggésekben láthassuk. A geológia a hatvanas években érkezett el oda, hogy a Föld felszínén, illetve a földkéregben és a felső földköpenyben — e két réteg együttesét nevezik újabban litoszférának — lezajló lokális folyamatokat a Föld legfelső részében végbemenő általános mozgás részeként és következményeként tudja értelmezni. Már szó volt róla korábban, hogy Wegener kontinensvándorlási elmélete kis híján azon bukott meg, hogy nem találtak egy olyan erőt, amely ezeket a hatalmas tömböket mozgatni tudta volna. Abban az időben, amikor Wegener elmélete körül újra fellángolt a vita, egy meglepő felfedezés — vagy inkább felismerés — hozta zavarba a kutatókat. Az Atlanti-óceánban végzett mélytengeri kutatások során egy összefüggő víz alatti hegységrendszert fedeztek föl, amely Grönlandtól majdnem az Antarktiszig húzódik. Ennek a hegyvonulatnak az a külön érdekessége, hogy szinte két azonos részre osztja az Atlanti-óceánt, távolsága az amerikai, illetve az európai és az afrikai partoktól megközelítőleg azonos, s nagyjából követi a partvonalak hajlásivét is. Logikusan vetődött fel a kérdés, vajon mikor gyúródott fel ez a hegység és mit keres az egymástól távolodó kontinensek között éppen félúton? Az ókori Atlantis-legenda újkori híveiben éledni kezdett a remény, hogy megtalálták a viz alá süllyedt kontinenst. (Ilyen jellegű eszmefuttatás olvasható Várkonyi Nándor — egyébként kitűnő — könyvében, a Szíriát oszlopaiban is.) A geológusok azonban hamar szertefoszlatták ezeket a reményeket és egyúttal Wegener ellenfeleinek is csalódást okoztak. Az Atlanti-óceánban fekvő hegységrendszerről — amelyet egyébként Közép-Atlanti-A geológia hátságnak vagy Atlanti-küszöbnek neveznek — megállapították, hogy nem olyan hegység mint a szárazföldi hegységek és nem gyűrődés eredményeként jött létre. A Közép-Atlanti-hátság gerince mentén hatalmas repedésvölgy (vagy hasadékvölgy) vonul végig, amelyen keresztül a Föld mélyebben fekvő részeiből, pontosabban a litoszféra alatt elhelyezkedő és annál jóval kevésbé merev asztenoszféraból folyamatosan olvadt kőzetanyag áramlik fölfelé és a völgy két falán túl lerakódva gyarapítja az óceáni litoszférát. A repedésvölgy tehát afféle választóvonalnak is tekinthető, amely kettészeli a litoszférát. Az ilyen önállósult litoszféradarabot litoszféralemeznek (vagy litoszfératáblának) nevezik. Figyeljük most meg közelebbről is, vajon mi történik a mélyből kiáramló közetanyaggal. Az olvadt magma felhalmozódik a repedésvölgy két oldalán és lassan szétterülve megszilárdul : hozzánö a lemezszegélyhez. Ezzel egyidejűleg a litoszféralemezt odébbtolja, s Így mindaz, ami a lemezen található egyre távolabb kerül a repedésvölgytől. Mivel geológiai szempontból a szárazföld legtöbbször nem ér véget a tengerpartnál, elképzelhető, hogy az a litoszféralemez, amelynek egyik szegélye az óceáni hátságnál található a víz alatt, a szárazföldön folytatódjék. Dél- Amerika is egy ilyen litoszféralemezen fekszik, tehát ha ez a lemez az anyagkiáramlás következtében eltávolodik a Közép-Atlanti hátság vonalától, akkor maga Dél-Amerika is távolodik tőle. Ugyanez érvényes a másik irányban is, tehát amennyit Dél-Amerika halad nyugat felé, annyit halad Afrika kelet felé. Ebből értelemszerűen az következik, hogy az óceáni hátság közvetlen közelében a kőzetanyag kora igen csekély, s minél messzebbre megyünk a repedésvölgytöl, annál idősebb kőzeteket találunk. Hogy ez a folyamat valóban Így zajlik le, azt egyebek között az üledékrétegek fokozatosan növekedő vastagsága is bizonyítja. Míg a hátság környékén alig találunk üledéket, a kontinensek felé forradalma haladva az üledékréteg egyre vastagabb lesz. A hátságok közelében sokkal nagyobb a höáramlás mértéke is, ami szintén a kiáramló forró anyag jelenlétére utal. A földmágnességgel foglalkozó részben majd részletesen is ismertetem azokat a paleomágneses vizsgálatokat, amelyek igen frappánsan igazolták a hátságok előbb felvázolt szerepét. A mélytengeri kutatások megállapították, hogy a Közép-Atlanti-hátsághoz hasonló óceáni hátságok az Indiai-óceánban és a Csendes-óceánban is találhatók, s ezek tulajdonképpen összefüggő hátság rendszert alkotnak, amelynek több mint 60 ezer kilométer a teljes hossza. Ezeken a helyeken folyamatosan áramlik ki az olvadt kőzetanyag, s mindenütt a litoszféralemezek szegélyét gyarapítja. Ez természetesen azt jelentené, hogy az anyagfelhalmozódás miatt a földkéregnek tágulnia kellene. Ez azonban nem így van, mert a litoszféralemez másik szegélyénél viszont az anyag valamilyen formában visszajut az asztenoszférába. Most ezt a folyamatot vizsgáljuk meg. Ismert tény, hogy az óceánok bizonyos helyein igen nagy mélyedések, ún. óceáni árkok húzódnak. A legismertebb árokrendszer a Kamcsatka-félszigetnél kezdődik és Japán, a Fülöp-szigetek, Indonézia és az Új-Hebridák érintésével egészen a Tonga-szigetekig húzódik. Ezeken a helyeken az óceán mélysége sokszor a 10 kilométert is eléri (a legmélyebben fekvő pont a Mariana-árok: 11 022 m). A geológusok megállapították, hogy ezek az óceáni árkok valójában a litoszféralemezek találkozásánál alakulnak ki, de mig az óceáni hátságoknál a litoszféralemezek újjászületnek, addig az óceáni árkokban elhalnak. Az történik itt, hogy a litoszféralemezek egyike a másik lemez alá bukik, a lemezszegély fokozatosan több száz kilométer mélységig hatol le és újra felolvad az asztenoszférában, amellyel egyesül. A lemezszegélyek alábukási vagy szubdukciós zónájában a felhalmozódott feszültség miatt igen intenzív a tektonikai A térképen a földfelszín legnagyobb litoszféralemezei vannak bejelölve: Csendes-óceáni (vagy Pacifikus) lemez. Indiai (vagy Ausztráliai) lemez. Afrikai lemez, Antarktikus lemez, Eurázsiái lemez. Amerikai lemez. A nyilak a lemezek mozgásirányát jelölik tevékenység, magyarán szólva ezeken a helyeken gyakoriak a heves földrengések és a vulkánkitörések. Az óceáni árkok mentén rendszerint szigetiveket találunk, ezek szintén a litoszféralemezek találkozásának a következményei. Bizonyos esetekben a litoszféralemezek ütközésének következményeként az egyik lemezen található üledékréteg felgyürődik és lánchegységek alakulnak ki. Ilyen folyamat során jött létre az Andok hegyvonulata Dél- Amerikában vagy a Himalája. Ha az eddig elmondottakat összegezzük, azt látjuk, hogy a földköpenyből egyrészt olvadt kőzetanyag áramlik fölfelé az óceáni hátságok mentén, másrészt szilárd anyag jut vissza oda az óceáni árkok környékén, s eközben a szilárd litoszféra, pontosabban a litoszféra kisebb-nagyobb darabjai: a litoszféralemezek mozognak, s velük együtt mozognak a rajtuk található kontinensek is. Jelenlegi ismereteink szerint legalább hat nagy litoszféralemezt különböztethetünk meg (lásd az ábrát), de emellett számos kisebb lítoszféralemez is ismeretes, amelyek közül talán az Arábiai-lemez a legérdekesebb. Ennek egyik szegélye a Vörös-tenger afrikai partjai mentén húzódik. A Vörös-tenger napjainkban keskeny beltengernek számít, de évmilliók múlva óceánná duzzad, mert az Afrikai-lemez és az Arábiai-lemez fokozatosan eltávolodik egymástól. A Csendes-óceán ma még a világ legnagyobb öszszefüggö vízfelülete, de a geológusok szóhasználatával élve egy halálra ítélt óceán, az eljövendő évmilliók folyamán fokozatosan összezsugorodik és végleg eltűnik. Amit itt elmondtam, az csupán nagyon leegyszerűsített összefoglalása mindannak, amit a geológia ma kétségtelenül legprogresszívabb, sokak szerint egyenesen forradalmi jelentőségű ága, az új globális tektonika vagy egyszerűbben a a lemeztektonika hirdet. A litoszféralemezek széttolódásának gondolatát — „az óceánaljzat szétsodródását" — Hess és Dietz vetette föl még 1960- ban. A lemeztektonikát először Morgan és tőle függetlenül McKenzie és Parker öntötte konkrét formába 1967-ben. Ez alatt a két évtized alatt nagyon sok megfigyeléssel és új méréssel igazolták az elmélet életrevalóságát, de természetesen számtalan nyitott kérdést még nem sikerült tisztázni. A lemeztektonika jelentőségét Sir Edward Bullard, neves angol geofizikus a kvantumelméletéhez és a molekuláris biológiáéhoz hasonlítja, s szerinte ez a tanítás kihat majd az általános szemléletmód alakulására is. Ennek ellenére a lemeztektonika még nem vált teljes mértékben általánosan elfogadott elméletté. Különösen az idősebb nemzedékekhez tartozó • geológusok és geofizikusok hangoztatják fenntartásaikat, keveslik azt a tényanyagot, amelyre az egész konstrukció épül. Úgy tűnik azonban, hogy a lemeztektonika teljes győzelme most már csak évek kérdése. A csehszlovákiai gimnáziumokban használt geológia-tankönyv is a lemeztektonika szellemében készült, s így várható, hogy ez a kétségtelenül lenyűgöző szellemi alkotás hamarosan szélesebb körben is elterjed. LACZA TIHAMÉR 16
