Ένα ηφαιστειακό τόξο ηλικίας περίπου 100 εκατομμυρίων ετών, που εντοπίστηκε στο Ιράν, φέρνει στο φως νέα στοιχεία για την ιστορία ενός αρχαίου ωκεανού, η εξαφάνιση του οποίου συνέβαλε στη διαμόρφωση της σημερινής Μέσης Ανατολής.
Το αρχαίο ηφαιστειακό σύστημα, στο βορειοδυτικό Ιράν, ήταν δύσκολο να εντοπιστεί, καθώς οι τεκτονικές μετακινήσεις, η διάβρωση και η κάλυψη των πετρωμάτων από νεότερα γεωλογικά στρώματα είχαν αλλοιώσει τα ίχνη του. Η μεταγενέστερη ηφαιστειακή δραστηριότητα, κατά την Ηώκαινο εποχή, δυσκόλεψε ακόμη περισσότερο την αναγνώρισή του.
Ωστόσο, οι ερευνητές κατάφεραν να εντοπίσουν πετρώματα που διατηρούνται από αυτό το μέχρι πρότινος άγνωστο ηπειρωτικό ηφαιστειακό τόξο, το οποίο ήταν ενεργό πριν από περίπου 101 έως 97 εκατομμύρια χρόνια.
Η διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Κωνσταντινούπολης (ITU), ονόμασε το σύστημα «Ηπειρωτικό Μαγματικό Τόξο του Αζερμπαϊτζάν» (Azerbaijan Continental Magmatic Arc). Η μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Geoscience Frontiers» τοποθετεί το τόξο στην ύστερη Κρητιδική περίοδο κατά την εξέλιξη ενός ωκεανού που ονομάστηκε Νέο-Τηθύς. Τα απομεινάρια του βρίσκονται σε μια περιοχή που σήμερα αποτελεί μέρος της ζώνης σύγκρουσης της Αραβικής με την Ευρασιατική πλάκα.
Οι ανασυνθέσεις της μαγματικής ιστορίας του Ιράν επικεντρώνονταν κυρίως στο Μαγματικό Τόξο Σαναντάζ-Σιρτζάν και στο Μαγματικό Τόξο Ουρουμιέχ-Νοκτάρ. Η αναγνώριση ενός ξεχωριστού συστήματος της ύστερης Κρητιδικής περιόδου στα βορειοδυτικά διευρύνει αυτό το πλαίσιο και προσθέτει στοιχεία για την ανασύνθεση της ιστορίας της περιοχής πριν από τη σύγκρουση των ηπειρωτικών πλακών. Το ευρύτερο σύστημα του Νέο-Τηθύς συνδέει αυτή την ιστορία με την Ανατολική Μεσόγειο, τη Μέση Ανατολή και τη Δυτική Ασία, των οποίων η γεωλογία διαμορφώθηκε σε μεγάλο βαθμό από το κλείσιμο του ωκεανού.
Τα πετρώματα αποκάλυψαν τα ίχνη ενός αρχαίου ωκεανού
Για να ανασυνθέσουν την ιστορία του ηφαιστειακού τόξου, οι επιστήμονες μελέτησαν ηφαιστειακά και πλουτωνικά πετρώματα από διάφορες περιοχές του βορειοδυτικού Ιράν, κυρίως κατά μήκος του ρήγματος Σιαχ Τσεσμέ-Χόι-Μίσο-Ταμπρίζ. Τα πρώτα σχηματίζονται όταν ηφαιστειακό υλικό φτάνει στην επιφάνεια, ενώ τα δεύτερα δημιουργούνται όταν το μάγμα ψύχεται και στερεοποιείται βαθιά μέσα στον φλοιό της Γης.
Τα πετρώματα αυτά μπορούν να διατηρούν στοιχεία για τον σχηματισμό ηπειρωτικών ηφαιστειακών τόξων, τα οποία δημιουργούνται όταν μία ωκεάνια τεκτονική πλάκα βυθίζεται κάτω από μια άλλη πλάκα, στην προκειμένη περίπτωση ηπειρωτική. Η διαδικασία αυτή, γνωστή ως καταβύθιση, προκαλεί την παραγωγή μάγματος και μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία ηφαιστείων.
Για να προσδιορίσουν την ηλικία των πετρωμάτων, οι ερευνητές ανέλυσαν κρυστάλλους ζιρκονίου με τη μέθοδο ουρανίου-μολύβδου (U-Pb). Παράλληλα, εξέτασαν ισότοπα αφνίου, προκειμένου να διερευνήσουν την προέλευση του μάγματος, καθώς και τη συνολική χημική σύσταση των πετρωμάτων.
Τα αποτελέσματα των αναλύσεων έδειξαν ότι τα πετρώματα παρουσιάζουν χαρακτηριστικά που συνδέονται με ένα ηπειρωτικό μαγματικό τόξο, το οποίο σχηματίστηκε μέσω καταβύθισης τεκτονικών πλακών.
Στην έρευνα συμμετείχαν επιστήμονες από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Κωνσταντινούπολης (ITU), την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, το Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Ζυρίχης (ETH Zurich), το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Μαύρης Θάλασσας στην Τουρκία και το Πανεπιστήμιο Νταμγκάν στο Ιράν.
Ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, δρ. Αλί Μοχαμαντί, από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Κωνσταντινούπολης, τόνισε ότι η μαγματική ιστορία του βορειοδυτικού Ιράν αποδεικνύεται πιο σύνθετη από όσο θεωρούνταν μέχρι σήμερα. Όπως εξήγησε, ο συνδυασμός γεωλογικών, ισοτοπικών και γεωχημικών δεδομένων επέτρεψε στην ομάδα να εντοπίσει ένα ηπειρωτικό ηφαιστειακό τόξο της ύστερης Κρητιδικής περιόδου, το οποίο αργότερα καλύφθηκε και έγινε δυσδιάκριτο εξαιτίας μεταγενέστερων τεκτονικών διεργασιών.
Ένα ρήγμα ενδέχεται να σηματοδοτεί ένα αρχαίο όριο
Το αποσπασματικά διατηρημένο γεωλογικό αρχείο του τόξου προσφέρει πρόσθετα δεδομένα για την ανασύνθεση της καταβύθισης, της μετακίνησης των μαγματικών τόξων, της ανάπτυξης των ηπείρων και του κλεισίματος αρχαίων ωκεανών.
Παράλληλα, εγείρει ένα ερώτημα σχετικά με το ρήγμα κατά μήκος του οποίου μελετήθηκαν πολλά από τα πετρώματα. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι το ρήγμα Σιαχ Τσεσμέ-Χόι-Μίσο-Ταμπρίζ ενδέχεται να σηματοδοτεί ένα σημαντικό τεκτονικό όριο, το οποίο συνδέεται με την αναδιοργάνωση του συστήματος του Νέο-Τηθύς.
Οι μεταβολές στη διαδικασία της καταβύθισης ενδέχεται να εξηγούν γιατί αυτό το επεισόδιο μαγματικής δραστηριότητας είχε σχετικά μικρή διάρκεια. Στους πιθανούς παράγοντες περιλαμβάνονται η οπισθοχώρηση της καταδυόμενης πλάκας (slab rollback) κατά την οποία η πλάκα υποχωρεί καθώς βυθίζεται, και η μετανάστευση του μαγματικού τόξου, δηλαδή η μετατόπιση της περιοχής όπου εκδηλώνεται η μαγματική δραστηριότητα.
Πρόκειται, ωστόσο, για προτεινόμενες ερμηνείες που εξακολουθούν να διερευνώνται, καθώς οι επιστήμονες βελτιώνουν τα μοντέλα τους για την τεκτονική ιστορία του βορειοδυτικού Ιράν κατά την ύστερη Κρητιδική περίοδο.
(Με πληροφορίες από ScienceDirect)
