HEETSTE BEKKEN VAN EUROPA BIEDT SLEUTEL TOT SCHOLLENTEKTONIEK

Op 23 maart promoveerden aan de Vrije Universiteit van Amsterdam drie Hongaren (Péter Szafián, László Lenkey en Gábor Bada) op onderzoek van het Pannoonse Bekken (geografisch ruwweg overeenkomend met de Hongaarse laagvlakte) en de omringende gebergten (Oostelijke Alpen, Hoge Tatra, Karpaten, Dinariden). De drie promoties vonden plaats in het kader van het Tempusproject, waarin geologen van de VU en de Eötvös Universiteit van Boedapest samenwerken.

De tektonische ontwikkeling in dit gebied is uitzonderlijk: zo is de warmtestroom uit het inwendige der aarde met 100 milliwatt per vierkante meter anderhalf maal zo hoog als gemiddeld over de hele aarde: het gaat om het heetste (grote) sedimentatiebekken van Europa. Dat blijkt een gevolg van de hoge ligging van de asthenosfeer, een taai visceuze laag in het bovenste gedeelte van de aardmantel die via convectiepatronen beweegt en waarop de diverse schollen van de aardkorst worden meegevoerd. Het gebied speelt daarom een sleutelrol in de studie van de vele uiteenlopende, complexe situaties op het gebied van de schollentektoniek.

Het proefschrift van Szafián behandelt de complexe structuur van de aardkorst. Het gebruik van de 3-D technieken heeft geleid tot een opvallend beeld van de variaties in de dikte van de aardkorst ter plaatse. Zo blijkt dat de aardkorst onder de West-Karpaten een vlakke basis heeft terwijl onder de Zuid-Karpaten een diepe, asymmetrische `gebergtewortel' voorkomt. Verder blijkt dat juist ten oosten van het gebied, waarnaar de meeste aandacht uitging, het onderste gedeelte van de aardkorst een opmerkelijk hoge dichtheid heeft. Szafián interpreteert dat als een gevolg van het opnemen van delen aardkorst in de aardmantel.

Het proefschrift van Lenkey betreft onderzoek naar de verdunning van de aardkorst die onder het Pannoonse Bekken is opgetreden onder invloed van rekverschijnselen. Een van de gevolgen hiervan was het ontstaan van een groot en diep bekken dat geruime tijd bleef dalen, waarbij zich dikke sedimentpakketten op de bodem opstapelden. Het uitrekken van de korst leidde ook tot een aanzienlijke warmtepuls; metingen van de warmtestroom geven een goed inzicht in de thermische ontwikkeling van het bekken. Die ontwikkeling verklaart Lenkey met behulp van een tektonisch model waarin een actieve opstroom van materiaal uit de aardmantel onder het bekken een voorname rol speelt. Die opstroom verklaart Lenkey als een direct gevolg van subductie (het `wegschuiven' van de ene aardschol onder de andere), waarbij in dit geval een vroegere watermassa (de Magura Oceaan) onder invloed van de noordwaartse beweging van Afrika westwaarts onder de Karpaten verdween.

Bada heeft metingen uitgevoerd van het spanningsveld in het Pannoonse Bekken en die spanningsvelden ook gereconstrueerd voor het Tertiair, waarbij hij ook de variaties in ruimte en tijd onderzocht. Op basis daarvan heeft hij de verantwoordelijke krachten – en daarmee de bewegingen van de betrokken aardschollen – nauwkeurig bepaald. Het blijkt dat het spanningsveld van 50 tot 20 miljoen jaar geleden bepaald werd door de beweging van Afrika (inclusief Italië) naar Europa toe. Daarna werd de situatie complexer doordat daarnaast de Magura Oceaan werd weggedrukt. Het spanningsveld in het Pannoonse Bekken ontstond door de interactie tussen deze twee processen.