Magmakamer onder oceaanbodem voor het eerst aangeboord

Met een boorgat van anderhalve kilometer is voor het eerst een intacte fossiele magmakamer onder de oceaanbodem bereikt. Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van Douglas Wilson van de universiteit van Californië in Santa Barbara slaagde daarin op 800 km ten westen van Costa Rica vanaf het boorschip Joides Resolution (Sciencexpress, 20 april). Het aanboren van deze laag maakt dat modellen van de oceaanbodem die berusten op seismische golven getoetst kunnen worden.

Wetenschappers versleten 25 boorkoppen van gehard staal en wolfraamcarbide bij het boren van een gat van 1,5 kilometer in de oceaanbodem. geologie Foto Science Science

De magmakamer, waarschijnlijk opgebouwd uit meerdere compartimenten, is circa 15 miljoen jaar geleden ontstaan onder een oceanische spreidingsrug. Dat is een langgerekte vulkanische bergketen op de bodem van de oceaan die is opgebouwd uit gesteente dat is opgeweld vanuit de dieper gelegen aardmantel. Een deel van het gesteente bereikt nooit het oppervlak, maar koelt langzaam af en stolt in de magmakamers. De magmakamer bestaat uit gabbro, een vulkanisch gesteente dat onder andere wordt toegepast in aanrechtbladen. Botsingen tussen continenten brengen het op sommige plaatsen aan het landoppervlak.

Boven het gabbro in de oceanische korst bevinden zich achtereenvolgens verticale basaltkolommen, basaltkussens, een laag sediment en circa 250 meter oceaanwater. De onderzoekers vonden de magmakamer op betrekkelijk geringe diepte, omdat zij oceaanbodem aanboorden die zich langs de rug heeft uitgespreid met een snelheid van maximaal 22 centimeter per jaar, een tempo dat tegenwoordig nergens op aarde wordt gehaald. Ze veronderstelden terecht dat de snel gevormde korst dunner zou zijn.

De diepte waarop het gabbro is aangetroffen stemt niet overeen met seismische modellen. Die verdelen oceaankorst in drie lagen. De eerste is sediment en daarin hebben seismische golven een lage snelheid. In de tweede laag, basalt, zijn de golven ook traag, maar de snelheid neemt sterk toe met de diepte. In de derde, het gabbro, zou de snelheid van seismische golven hoog zijn, maar stabiel. Het eerste gabbro is echter gevonden op een diepte van 1.157 meter terwijl de seismiek wees op een diepte van circa 1.350 meter. Volgens Wilson en zijn collega's is de porositeit van gesteente van grote invloed op de snelheid van seismische golven, waardoor ze niet geschikt zijn om gabbro in de zeebodem te detecteren. Michiel van Nieuwstadt

    • Michiel van Nieuwstadt