Kristályokból kinyert idő: a legnagyobb vulkánkitörésektől a hosszú szunnyadásig – új kutatási eredmények!

Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport nagy jelentőségű frissen megjelent tanulmányaiban feltárta, hogy Európában az elmúlt 20 millió év legnagyobb vulkánkitörési eseménye a Pannon (Kárpát)-medencében történt 14,4 és 18,2 millió év között, továbbá a térség legfiatalabb vulkáni területén, a Csomád lávadóm mezőn a kitörési események között akár több mint 100 ezer éves nyugalmi időszakok is voltak.

Lukács Réka és munkatársai a Pannon-medence kialakulásának egyik legfontosabb időszakában zajlott vulkánkitörések idejét pontosították. Rámutattak arra, hogy Európában az elmúlt 20 millió év legnagyobb vulkáni kitöréseit produkáló időszak 14,4 és 18,2 millió éve volt, és mindez a Pannon (Kárpát)-medencében történt! Több mint 4000 köbkilométer vulkáni anyag terült szét ekkor a térségben és még több mint 1000 km távolságban is hullott a vulkáni hamu! A vulkáni működés ekkora nagysága és jellege összemérhető többek között a 300 ezer éve aktív új-zélandi Taupo vulkáni területen zajlott vulkanizmussal, ahol bolygónk legutolsó szupervulkáni kitörése történt 26500 éve (ekkor, az Oruanui kitörés során 1000 köbkilométer vulkáni anyag robbant a felszínre).

Réka óriási munkával, szisztematikus mérésekkel és adatértelmezéssel több mint 1400 darab piciny, hajszál nagyságával összemérhető cirkon kristályon határozta meg a képződési korokat, majd következtetett a vulkánkitörések idejére. A közel 4 millió éves időszakon belül nyolc kitörési eseményt különítettek el, ezek közül legalább három jelentős nagyságú volt, ami nagy területen okozott vulkáni hamuhullást. A figyelemre méltó eredmények hozzásegítenek jobban megérteni a Pannon-medence kialakulásának korai időszakát, amikor az elvékonyodó földkéregbe hatalmas mennyiségű magma nyomult és a hosszú időn keresztül történő felfűtésnek számos következménye volt. Az új koradatok alapján fontos tektonikai események idejét is meghatározták, így új megvilágításba került két jelentős kőzetblokk forgási esemény kora, továbbá a friss koradatok segítik a tágabb térségben ekkor uralkodó Paratethys tengeri környezetében kialakult képződmények korrelálását. Ez utóbbi nagy jelentőségű, mivel hozzájárul a miocén időskála regionális és globális pontosításához is.

Az NKFIH-OTKA posztdoktori kutatási támogatással végzett kutatás tanulmányát a tudományterület egyik legnevesebb szakfolyóirata, az Earth-Science Reviews meghívott közleményként publikálta:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825217303409

***

Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport egy másik jelentős tudományos eredményt felvonultató friss tanulmányát a Journal of Volcanology and Geothermal Research közölte. A Molnár Kata, PhD hallgató vezetésével készült munka a hosszan szunnyadó vulkánok természetébe ad új bepillantást. Rámutat arra, hogy vulkánkitörések között hosszú időszak, akár több mint 100 ezer év is eltelhet és még ezután is felújulhat a vulkáni működés! Mindezt figyelembe kell venni a vulkáni veszély felmérési munkákban és felhívja a figyelmet a látszólag inaktív, hosszan szunnyadó vulkánok kutatásának fontosságára.

Kata PhD munkájában egy viszonylag új kormeghatározási módszert alkalmazott. A cirkon ásványokon végzett (U-Th)/He geokronológia lehetőséget ad olyan esetekben is meghatározni a vulkánkitörések idejét, amikor a hagyományos módszerek nem használhatók. A kutatás újdonsága, hogy ilyen részletességű kormeghatározási vizsgálatot 1 millió évnél fiatalabb vulkánkitörések esetében még nem nagyon végeztek. Az NKFIH-OTKA kutatási projekt keretében a székelyföldi Csomád környezetében lévő összes vulkánkitörési helyszínről kőzetmintát vettek, ami lehetővé tette nem csak a kitörési idők, hanem a köztük lévő szunnyadási időszakok meghatározását is. Kimutatták, hogy a területen elszórt, kis térfogatú lávakőzeteket eredményező kitörések 1 millió éve kezdődtek és a vulkáni működések között több mint 100 ezer éven keresztül tartó nyugalmi szünetek is voltak. A népszerű kirándulóhelyként és kénes szén-dioxid gáz kiáramlásairól is ismert Büdös-hegy és Bálványos lávadómjai 642 ezer, illetve 583 ezer éve alakultak ki 30-40 ezer éves hibahatáron belül. A Csomád vulkán működése 150-180 ezer éve kezdődött, ami előtt szintén több mint 100 ezer évig nyugalom lehetett a térségben.

A hosszú nyugalmi idő után is felújuló vulkánkitörések új szempontot adnak többek között a Csomád kb. 30 ezer éve zajló szunnyadásának értékelésében is. Figyelembe véve a kutatócsoport korábbi kutatási eredményeit is, bár a felszínen minden nyugodt, a vulkán alatti magmatározó rendszer továbbra is aktív lehet. Természetesen ez nem jelenti azt, hogy a közeljövőben vulkánkitöréstől kellene tartani a Csomádon, azonban hangsúlyozza, hogy erre a lehetőség nem zárható ki és ezért fontos térségünk legfiatalabb tűzhányójának további kutatása, ami az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportnak egyik kiemelt célfeladata.

A tanulmány Open Access formában szabadon elérhető:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0377027317304006

***

„Ezek a friss tudományos eredmények nem csak a hazai vulkanológiai kutatások nemzetközi ismertségét segítik, hanem ráirányítják a figyelmet térségünk különleges vulkáni természeti értékeire, rámutatnak a térség fontos tudományos természeti laboratórium jellegére” – hangsúlyozza Harangi Szabolcs, egyetemi tanár, az MTA-ELTE Kutatócsoport vezetője. „Hozzá kell tennem, hogy e két munka mellett további izgalmas kutatási eredményeink jelentek meg: Batki Anikó és munkatársai a rendkívül bonyolult felépítésű, a magmás kőzettanban már régóta nemzetközi érdeklődést kapó Ditrói masszívum fejlődésének megismeréséhez járultak hozzá a Lithos szakfolyóiratban közölt tanulmánnyal (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493717304140). Piroxén kristályok nyomelem összetétel adatainak értelmezése alapján rekonstruálták különböző eredetű magmák keveredését.”

További információ:
Harangi Szabolcs , kutatócsoport-vezető(szabolcsharangiatgmail [dot] com és szabolcs [dot] harangiatgeology [dot] elte [dot] hu)
Lukács Réka (reka [dot] harangiatgmail [dot] com)
Molnár Kata (mkata90atgmail [dot] com)
Batki Anikó (aniko [dot] batkiatgmail [dot] com)

MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport (http://vulkanologia.elte.hu/), 2018. február 25.