עמוק מתחת לפני השטח של טורקיה חושפים מדענים תנועות עדינות אך חזקות, שמעצבות מחדש את קרום היבשה של היבשת.
חקר זרמי לבה עתיקים שנשפכו, התמצקו ובהמשך נסדקו לאורך אחת מהמערכות הטקטוניות הגדולות בטורקיה, העניקו למדענים רמזים חדשים על הדרך שבה יבשות נקרעות ומתעוותות עם הזמן – ושיפרו את הבנתנו לגבי סכנות רעידות אדמה באזור.
צוות חוקרים מאוניברסיטת קרטין (Curtin University) באוסטרליה גילה כי אזור השבר טוז גולו (Tuz Gölü Fault Zone) – מבנה גאולוגי המשתרע על פני יותר מ־200 קילומטרים ונראה היטב גם מצילומי לוויין – הולך ומתרחב באיטיות. ההיפרדות האיטית הזו בין גושי הקרום יוצרת הזדמנות נדירה לבחון כיצד כוחות טקטוניים קורעים את היבשות היכן שהלוחות נפגשים.
פרופ' אקסל שמיט (Axel Schmitt) , ממרכז ג’ון דה לאטר (John de Laeter Centre) ובית הספר למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת באוניברסיטת קרטין, מסביר כי הממצאים פותרים מחלוקת ארוכת שנים לגבי אופי התנועה לאורך השבר, ומהווים התקדמות חשובה גם בהערכת סיכוני רעידות אדמה וגם בשיפור המודלים הגלובליים המתארים כיצד יבשות מתעוותות.
"בעוד שטורקיה ידועה בעיקר בשברי היסט (strike-slip) הגורמים לרעידות אדמה חזקות, המחקר שלנו מאשר לראשונה ששבר טוז גולו הוא שבר מתיחה (extensional fault)." אומר שמיט. "זה אומר שהקרקע משני צידי השבר מתרחקת זה מזה – ולא מחליקה זו ליד זו, כפי שסברו עד כה."
שיחזור זרמי לבה קדומים
החוקרים התרכזו בזרמי לבה מהר הגעש חסנדאג (Hasandağ) , שזרמו בעבר על פני השבר, התמצקו לסלע ולאחר מכן נשברו שוב בעת רעידות אדמה מאוחרות יותר.
"מספר זרמי לבה מהר הגעש חסנדאג זרמו על פני השבר, התקררו – ובהמשך נותקו זה מזה על-ידי רעידות אדמה", מסביר שמיט. "הצלחנו לשחזר את הצורה המקורית שלהם ולקבוע את גילם. זה איפשר לנו לעקוב איך סלעים שהיו פעם מחוברים – התרחקו זה מזה לאורך הזמן."
הממצאים, לדבריו, מציירים תמונה חד־משמעית: השבר נמתח בקצב של כמילימטר אחד בשנה, במקום לזוז בעיקר בצורה אופקית. "הבנת תנועות כאלה חשובה לא רק להערכת סיכוני רעידות אדמה והתפרצויות געשיות באזור," מוסיף שמיט, "אלא גם לשיפור המודלים הגלובליים של התעוותות יבשות."
החוקרים השתמשו בשילוב של נתוני חישה מרחוק (remote sensing) עם ניתוחים מתקדמים במרכזJohn de Laeter , בהם מיקרופרוב יונים ותיארוך הליום במתקן WATCH (Western Australia ThermoChronology Hub) . השיטות הללו אפשרו להם לקבוע את הגיל המדויק של זרמי הלבה ולמדוד כמה התרחקו חלקיהם זה מזה במהלך אלפי השנים.
פרופ'־חבר מרטין דנישיק (Martin Danišík) , שותף למחקר מהמרכזJohn de Laeter , מסביר כי גבישי זירקון זעירים בתוך הלבה שימשו מעין "שעוני זמן" טבעיים. הגבישים הללו לוכדים הליום שנוצר מדעיכה רדיואקטיבית של כמויות זעירות של אורניום ותוריום, ובכך שומרים על חתימה כרונולוגית של הלבה.
"על-ידי מדידת אורניום, תוריום והליום בזירקון, אנחנו יכולים לקבוע בדיוק מתי זרמי הלבה פרצו, זרמו על פני השבר ולאחר מכן התקררו", אומר דנישיק.
חשיפת התנועות החבויות בנוף
ד"ר ג’נט הארווי, מומחית לחישה מרחוק ושותפה למחקר אף היא מהמרכז John de Laeter , מציינת כי בניגוד לשברים הפעילים יותר בצפון ובמזרח טורקיה, רעידות אדמה בשבר טוז גולו מתרחשות לעיתים רחוקות יותר – ולכן חשוב במיוחד לחקור את שינויי הנוף והקרום לאורך זמן גאולוגי, מעבר למה שניתן ללמוד מרישומי הסייסמוגרפים המודרניים בלבד.
"השבר ממוקם בנקודה מרכזית, שבה הלוחות האירואסייתי, הערבי והאפריקאי כולם משפיעים זה על זה", אומרת הארווי. "חקר התנועות שלו עוזר לנו להבין איך מתפזר העומס (strain) כאשר יבשות מתנגשות – תובנות שניתן ליישם גם בקטעים אחרים של חגורת ההרים האלפית־הימלאית (Alpine–Himalayan) ובאזורים נוספים של התעוותות יבשתית ברחבי העולם."
לדבריה, המחקר מדגיש את החשיבות של בחינה מחדש של הנחות גאולוגיות ותיקות. "השילוב בין נתוני חישה מרחוק, תיארוך מדויק של סלעים ושחזור גאומטריית זרמי הלבה מאפשר לנו למדוד באופן ישיר כיצד קרום היבשה מגיב ללחצים הטקטוניים העצומים. במקרה הזה, הוא מראה בבירור שהקרום במרכז אנטוליה אינו רק מחליק – הוא הולך ונקרע."
המחקר פורסם בכתב העת: Communications Earth & Environment
