Hatalmas robbanások rázták meg a Kárpát-medencét

A Kárpát-medence utolsó, potenciálisan aktívvá válható vulkánja, a Csomád látképe

A Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) kutatójának innovatív módszere segít a nagy erejű robbanásos vulkánkitörések azonosításában.

Lukács Réka, az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földtani és Geokémiai Intézete (CSFK FGI) és az ELKH-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport tudományos munkatársa külföldi kollégáival újabb bizonyítékokat talált annak alátámasztására, hogy a mai Kárpát-medencében 14,4-18,1 millió évvel ezelőtt történt nagy erejű robbanásos vulkánkitörések során jelentős mennyiségű vulkáni anyag került a felszínre.

A friss eredmények a kutató innovatív, a cirkonkristályok nyomelem-összetételének elemzésén alapuló úgynevezett cirkonujjlenyomat-módszerét is igazolták, amelynek segítségével a vulkáni képződmények keletkezési ideje mellett a kitörő magma kémiai tulajdonságai is meghatározhatók. A kutatásról szóló publikációk a Gondwana Research, a Journal of the Geological Society és a Geological Quarterly tudományos szakfolyóiratokban jelentek meg.

Lukács Réka és munkatársai egy 2018-ban megjelent tanulmányukban arról írtak, hogy az elmúlt 20 millió évben Európa legnagyobb vulkánkitörései a Pannon-, azaz a jelenlegi Kárpát-medencében történtek. A kutató kis méretű, 100-200 mikron nagyságú cirkonkristályok urán- és ólomizotóp-arányainak mérésével meghatározta a Bükk előterében feltáruló vulkáni képződmények keletkezési idejét. Ezek jó egyezést mutattak számos, több száz kilométer távolságban lévő vulkáni anyag korával.

Illusztráció Forrás: AFP/Arlan Naeg

Ennek alapján arra következtettek, hogy a jelenlegi Bükkhöz közel 17,3, 17,1, 14,9 és 14,4 millió évvel ezelőtt történt robbanásos kitörések Európa jelentős részét érinthették.

Ekkor egyenként több száz köbkilométer mennyiségű vulkáni anyag kerülhetett a felszínre.

Lukács Rékának és munkatársainak, FK OTKA-NKFIH kutatási projektjükhöz kapcsolódóan, a közelmúltban három tanulmánya is megjelent, amelyek további bizonyítékokkal támasztják alá e felvetést. A Mihovil Brlek horvát kutatóval és több társult szakemberrel végzett közös kutatómunka eredményeit a neves Gondwana Research folyóiratban publikálták. Cirkonkristályok kémiai ujjlenyomata alapján bizonyították, hogy a 17,3 millió évvel ezelőtti vulkánkitörés anyaga, amely egy rendkívül nagy távolságba (>100 km) eljutó piroklaszt-árból rakódott le, horvát területen is megtalálható. Ugyanott egy korábbi, 18,1 millió évvel ezelőtt szintén a Bükk előterében történt nagy vulkánkitörés anyagát is azonosították.

Răzvan-Ionuț Bercea román kutatóval Románia területén, a Kárpát-kanyarban előbukkanó vulkáni eredetű képződményt vizsgálták. A cirkonkristályok elemzési eredményei igazolták, hogy az szintén a Pannon-medencében 17,3 millió évvel ezelőtt történt úgynevezett Eger vulkánkitöréshez kapcsolódik. Az erről szóló tanulmány a Geological Quarterlyben jelent meg.

A Journal of the Geological Societyben publikált harmadik friss tanulmányban a Bécsi-medencében található egyik vulkáni képződményt elemezték többek között Branimir Šegvić és Mathias Harzhauser kutatókkal. A cirkonkristályok vizsgálata arra mutatott rá, hogy itt a 14,4 millió évvel ezelőtti, feltehetően szintén nagy erejű Harsány-kitörés távoli anyaga őrződött meg. Ez az adat segített pontosítani a területen történt nagy tengerelöntés időpontját is.

Illusztráció Forrás: Citizenside/(c) copyright citizenside.com/Citizenside/Vincenzo Barbagallo

Geológiai ujjlenyomat

Az új tudományos eredmények alátámasztják, hogy 14,4-18,1 millió évvel ezelőtt nagy erejű robbanásos vulkánkitörések történtek térségünkben, amelyek során nagy mennyiségű vulkáni anyag került a felszínre.

Ezek az anyagok több száz kilométer távolságba eljutottak, és beborították a felszínt.

Az új eredmények igazolták Lukács Réka innovatív cirkonujjlenyomat-módszerét, amelyet munkatársaival egy 2021-es tanulmányban ismertetett. Ez azon alapul, hogy együtt méri a cirkonkristályok urán- és ólomizotóp-arányát ‒ amelyből a keletkezési kor számolható ‒ és a kitörő magma kémiai tulajdonságait tükröző nyomelem-összetételt. Ezek az adatok diagnosztikusak lehetnek a vulkánkitörésre. A koradatok és a nyomelem-összetételbeli sajátság együttes alkalmazása ujjlenyomatként segít az egymástól akár 1000 kilométernél is messzebb található, megmaradt vulkáni képződmények közös eredetének meghatározásában.

Cirkonkristályok, amelyek összetételében megőrződött a vulkánkitörés kora és a kitörő magma kémiai sajátságai (ujjlenyomata) Forrás: ELKH

Mivel a cirkon egy ellenálló ásványfázis, amelynek kémiai összetétele tengeri vagy szárazföldi mállási környezetben sem változik, a módszer akkor is hatékonyan használható, amikor a vulkáni anyag egyéb alkotói már teljesen elmállottak.

Lukács Réka együttműködése külföldi kollégáival e módszer alkalmazásával jelenleg is zajlik és tovább bővül, ami hozzájárulhat az e vulkánkitörések okozta környezeti hatások és a kitörések nagyságának pontosításához.