Σύγκλιση δύο τεκτονικών πλακών

Χρήσιμα συμπεράσματα για τον τρόπο με τον οποίο λιώνουν οι τεκτονικές πλάκες που συγκλίνουν κάτω από τη Σαντορίνη βγαίνουν μέσα από την εφαρμογή μίας σύγχρονης επιστημονικής μεθόδου που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στην Ελλάδα.

Η συγκεκριμένη τεχνική ανοίγει το δρόμο σε Έλληνες και ξένους γεωεπιστήμονες για να «φωτίσουν» τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα κάτω από το Κυκλαδίτικο νησί και γενικότερα στο σημείο σύγκρουσης της αφρικανικής με την ευρασιατική τεκτονική πλάκα.

Η πρωτοποριακή γεωχημική μέθοδος εφαρμόστηκε στα πετρώματα της Σαντορίνης από τη διεθνή ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή δρα Ιωάννη Μπαζιώτη του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, που έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Lithos».

Μέσω της μελέτης της χημείας των πετρωμάτων, η ομάδα κατάφερε να απαντήσει σε ερωτήματα που απασχολούν το κλάδο της Γεωφυσικής-Σεισμολογίας. Μεταξύ άλλων, ήρθε στο φως ότι η υψηλή σεισμικότητα της Ελλάδας οφείλεται κυρίως στη σύγκλιση δύο τεκτονικών πλακών και ειδικότερα στην υποβύθιση της αφρικανικής τεκτονικής πλάκας κάτω από την αντίστοιχη ευρασιατική.

Σύμφωνα με τον Έλληνα γεωεπιστήμονα Ιωάννη Μπαζιώτη, θεωρείται εξαιρετικά σημαντικό το γεγονός ότι, υπήρξε συμφωνία μεταξύ των εκτιμώμενων συνθηκών που υπολογίστηκαν από τα πετρολογικά-γεωχημικά μοντέλα της νέας εργασίας, με τα υφιστάμενα γεωφυσικά δεδομένα που έχουν ήδη προκύψει από τοπικές σεισμικές καταγραφές».

Πώς συσσωρεύεται σεισμική ενέργεια στο ηφαίστειο της Σαντορίνης

Η τελευταία μεγάλη έκρηξη της Σαντορίνης σημειώθηκε τον 16ο ή 17ο αιώνα π.Χ. Σκοπός των επιστημόνων ήταν ανέκαθεν η αποκρυπτογράφηση της «καρδιάς» του ηφαιστείου της Σαντορίνης, που τροφοδοτεί με μάγμα την επιφάνεια της γης. Τα κυριότερα ερωτήματα που δημιουργούνταν αφορούσαν στο σημείο του μαγματικού θαλάμου της Σαντορίνης, αλλά και στις διαδικασίες που προηγούνται της συγκέντρωσης του μάγματος στο θάλαμο.

Στα ερωτήματα αυτά επιχείρησε να απαντήσει η νέα μελέτη στην οποία συμμετείχαν ερευνητές από το Τμήμα Γεωχημείας της Υπηρεσίας της Ιαπωνίας για τις Επιστήμες της Γης και της Θάλασσας (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology), το Τμήμα Γεωλογικών και Πλανητικών Επιστημών του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) των ΗΠΑ και το Ινστιτούτο Ορυκτολογίας του γερμανικού Πανεπιστημίου του Μίνστερ.

Χρήση πετρολογικών και γεωχημικών δεδομένων

Οι επιστήμονες πήραν δείγματα από τα ηφαιστειακά πετρώματα στην επιφάνεια της Σαντορίνης και τα ανέλυσαν με πλήθος τεχνικών ως προς τα θεμελιώδη συστατικά τους (ορυκτά) και τη γεωχημεία τους (κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία). Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας -για πρώτη φορά στην Ελλάδα- ένα ειδικό γεωχημικό μοντέλο που αναπτύχθηκε από τον Ιάπωνα καθηγητή Jun-Ichi Kimura, προχώρησαν σε προσομοίωση της συμπεριφοράς των κύριων στοιχείων και των ιχνοστοιχείων.

Μέσα από τη μελέτη, προέκυψε η εκτίμηση ότι η τεκτονική πλάκα της Αφρικής απελευθερώνει ρευστά από ένα βάθος περίπου 145 χιλιομέτρων, το οποίο ταυτίζεται με εκείνο που προκύπτει από τη μελέτη των σεισμικών δεδομένων (σεισμοί ενδιάμεσου βάθους), σκιαγραφώντας έτσι την ανώτερη επιφάνεια της υποβυθιζόμενης τεκτονικής πλάκας της Αφρικής κάτω από την Ευρασιατική.

Τα ρευστά που απελευθερώνονται από το βάθος των 145 χιλιομέτρων, ακολουθούν μία σχεδόν κατακόρυφη πορεία προς τα πάνω σε μικρότερα βάθη, φθάνοντας μέχρι το βάθος περίπου των 56-69 χιλιομέτρων. Αυτό το βάθος, το οποίο προέκυψε από τα γεωχημικά μοντέλα, βρίσκεται σε αρμονία με τη σεισμικότητα που παρατηρείται στα 70 χιλιόμετρα (το κατώτερο όριο των σεισμών μικρού βάθους) και αποδίδεται στο όριο λιθόσφαιρας-ασθενόσφαιρας.

Σύμφωνα με τη μελέτη, από το βάθος των 56-69 χιλιομέτρων ο μανδύας της Γης λιώνει, δημιουργώντας τήγματα που συγκεντρώνονται σε ένα προσωρινό μαγματικό θάλαμο. Κάποια στιγμή αυτά αρχίζουν να ανεβαίνουν σε μικρότερα βάθη και να συγκεντρώνονται στο μαγματικό θάλαμο κάτω από το ηφαίστειο της Σαντορίνης, ο οποίος βρίσκεται σε εκτιμώμενο βάθος 0,7 χιλιομέτρων, πριν τελικά αυτά εξαχθούν στην επιφάνεια κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης του ηφαιστείου.

Μέσα από τη χρήση πετρολογικών και γεωχημικών δεδομένων, οι επιστήμονες συμβάλλουν στη βαθύτερη κατανόηση της λειτουργίας της ζώνης υποβύθισης στον ελληνικό χώρο. Η συγκεκριμένη μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί γενικότερα σε οποιοδήποτε αντίστοιχο σύστημα ζώνης υποβύθισης και σύγκλισης τεκτονικών πλακών της Γης, με απώτερο σκοπό μία εν τω βάθει κατανόηση της δομής ενός συστήματος ζώνης υποβύθισης.