Niet aardkorst maar mantel houdt O-Turkije in balans

Turkse geologen hebben ontdekt dat het oostelijk deel van hun land niet op de dikke, koele aardkorst ligt, maar direct op het hete materiaal van de onderliggende mantel (Geophysical Research Letters 30, no. 24). Zij hebben dit afgeleid uit metingen verricht met een netwerk van seismische stations dat enkele jaren geleden in Oost-Turkije in gebruik werd genomen. Met behulp van de golven van aardbevingen werd de structuur van de aardkorst onder de Oost-Anatolische hoogvlakte in kaart gebracht: het gemiddeld twee kilometer hoge gebied dat deel uitmaakt van een gordel van gebergten die zich met onderbrekingen uitstrekt van Noord-Afrika tot Maleisië.

Uit geologisch onderzoek is gebleken dat deze Oost-Anatolische hoogvlakte in de afgelopen 20 miljoen jaar onder invloed van samendrukking en opstuwing van de aardkorst is ontstaan. Die krachten moeten het gevolg zijn geweest van de langzame, onstuitbare noordwaartse beweging van de Afrikaanse aardschol ten opzichte van de Euraziatische en de Helleense aardschol. De opstijging van het plateau moet op zijn laatst 11 miljoen jaar geleden zijn begonnen, want uit die tijd dateren de laatste sedimenten die er op wijzen dat dit gebied daarvóór onder water lag. Ook de oudste vulkanen op de Oost-Anatolische hoogvlakte zijn ongeveer 11 miljoen jaar oud.

Algemeen werd aangenomen dat de aardkorst onder dit gebied als gevolg van de samendrukking aangroeide, om uiteindelijk een dikte van ongeveer 55 kilometer te bereiken. Deze dikteschatting was gebaseerd op het algemene beginsel van de isostasie: hoe hoger een gebied van de aardkorst boven het gemiddelde oppervlak uitsteekt, des te dieper moet zijn onderzijde (de `wortel') in de bovenste laag van de plastische aardmantel drukken om een hydrostatisch evenwicht tot stand te brengen. De nieuwe seismische metingen wijzen er echter op dat de aardkorst onder dit gebied veel dunner is en wel zo dun dat hij de hoogvlakte onmogelijk kan dragen. Bij een gewoon isostatisch evenwicht zou dit gebied nog geen 1,5 kilometer boven zeeniveau kunnen liggen.

Volgens de Turkse geologen is onder dit gebied vroeger wel door accretie (aangroeisel) een continentale korst van normale dikte ontstaan, maar is die later verdwenen. Deze korst ontwikkelde zich namelijk boven een stuk oceanische aardschol dat schuin omlaag de aardmantel in zakte (subductie). Ongeveer 8 miljoen jaar geleden brak deze schol echter af, waardoor de bovenliggende korst werd blootgesteld aan de hitte (1200 °C) van de mantel en ging smelten. Het opstijgende mantelmateriaal was sindsdien zowel verantwoordelijk voor de vulkanische activiteit op de Oost-Anatolische hoogvlakte als voor het op grote hoogte in evenwicht houden van dit gebied. Volgens de geologen zijn er waarschijnlijk meer gebieden op aarde waar deze combinatie van accretie en subductie tot het smelten van de aardkorst heeft geleid, zoals onder het Altajgebergte op de grens van Rusland en Mongolië.

    • George Beekman