Szokatlanul mélyen pattant ki földrengés Caprinál, és ezt olyasmi magyarázza, ami egyedülálló a Naprendszerben
Egy 5,9 magnitúdójú földrengés pattant ki kedden nem sokkal éjfél után, az epicentrum Capri szigetének közelében volt. Ez viszonylag erős földrengés volt, mégsem okozott problémát a Nápolyi-öböl területén élőknek, alig érezték a földmozgást. Nagyobb távolságban viszont többen érezték. Ennek oka a földrengés kipattanási mélysége: 414 kilométer mélyen történt a földrengést kiváltó kőzettest-elmozdulás. Ilyen mély földrengés Olaszország térségében meglehetősen ritka, utoljára 1991-ben, illetve 1978-ban volt példa 400 kilométer mélyről kipattanó földmozgásra.
Mi magyarázza, hogy 414 kilométer mélyen keletkezik egy földrengés? Hiszen ilyen mélységben a földköpeny képlékenyen viselkedő kőzetanyaga van, földrengést viszont feszültség hatására a merev kőzettestben kialakuló törés és annak a mentén történő hirtelen elmozdulás vált ki. A szeizmológia tudománya, a földrengésekkel foglalkozó szakemberek gyorsan azonosítani tudják a kipattanó földrengés okát. Ebben az esetben úgynevezett transzpressziós eredete volt, ami annyit jelent, hogy a kőzettesten belül keletkező törés mentén részben felfelé, részben oldalirányba mozdult el kőzetblokk. Az elmozdulás során felszabaduló energia viszonylag jelentős volt, amit a közel 6 magnitúdós nagyság jelez.
De hogyan lehet 414 kilométer mélységben mereven viselkedő kőzetanyag? A magyarázat a kőzetlemez-alábukás folyamata, más néven a szubdukció. Ekkor nagy sűrűségű kőzetlemez (a földkéreg és a földköpeny legfelső részét magába foglaló kőzetburok, azaz a litoszféra) nyomul a földköpenybe. Jelen esetben ez a Jón-tenger aljzatát képező, óceáni típusú kőzetlemez, ami a Calabriai-félsziget előterében északnyugat felé bukik le és nyomul lefelé. A szubdukció során a képlékeny földköpenybe merev kőzetanyag kerülhet, és a lefelé irányuló mozgás miatt kialakult feszültség miatt történhet akár 400 kilométer mélyen is kőzettörés és -elmozdulás.
Rendben, de a Calabriai-félsziget és Capri háromszáz kilométer távolságban van, akkor mi közük egymáshoz?
15 millió (egyesek szerint akár 30 millió) éve kezdődött a Jón-tenger aljzatát képező kőzetlemez északnyugati irányú alábukása. A nagy sűrűségű kőzetlemez nemcsak benyomult a földköpenybe, hanem közben egyre jobban süllyedt is. Ennek következménye, hogy az alábukó kőzetlemez és az alábukási front egyre hátrább került, azaz délkeleti irányba mozgott. Jelenleg a Calabriai-félsziget déli előterében van az alábukási front. E bő 15 millió év alatt több mint száz kilométer hátrálás történt, aminek az a következménye, hogy Szardínia és Korzika szigete is délkeleti irányba mozgott, valamint a Tirrén-tenger aljzatát alkotó kőzetlemez elvékonyodott, a széthúzó feszültség miatt felhasadt, a repedésekbe magma nyomult, és óceáni típusú földkéreg alakult ki. Most az alábukó kőzetlemez már közel függőleges, a vége pedig 400 kilométer körül van, ahol a földköpeny úgynevezett átmeneti zónája kezdődik.
A földrengés és ennek magyarázata egy másik fontos tényre is felhívja a figyelmet: a földköpenybe bukó kőzetlemez nem olvad meg, mint ez sok helyen olvasható, egyszerűen azért, mert hidegebb, mint a környezete. Ezt bizonyítja az is, hogy 414 kilométer mélységben is ott van ez a kőzetanyag. Ezt pedig a modern tudományos eszközzel alá is tudjuk támasztani. Ez az eszköz a szeizmikus tomográfia, aminek a lényege, hogy vizsgálható a Föld belsejében, hogy adott mélységben a földrengéshullámok a várt sebességértéknél lassabban vagy gyorsabban terjednek. Az eltérés oka pedig az, hogy ott nem az elvárt képlékeny földköpenyanyag van.
E területen is készült szeizmikustomográfia-modell, ami világosan mutatja a Calabriai-ív mentén alábukó kőzetlemezt a földköpenyben. Itt egy jól lehatárolható zónában a földrengéshullámok sebessége nagyobb az elvárt értéknél, ami egy hidegebb és a földköpenytől eltérő összetételű anyagot jelez. E zónát kijelölik a visszamenően vizsgált földrengés-fészekmélységek is, amik a Calabriai-félsziget előterétől északnyugat felé egyre mélyülnek. Ez tehát az alábukó kőzetlemez anyaga, aminek alsó része valahol Capri szigete alatt van több mint négyszáz kilométer mélységben. Itt történt kőzettörés és -elmozdulás, ami kiváltotta az 5,9 magnitúdójú keddi földrengést.
Minden természeti jelenség mögött van egy folyamat, egy történet – a földrengések is ilyenek. Sokszor egy hosszú földtörténeti esemény is feltárul ilyenkor. Az olaszországi földrengés a Föld egyik legfontosabb folyamatát, a Naprendszerben és talán azon túl is egyedülálló lemeztektonika, ezen belül a szubdukció, azaz a kőzetalábukás folyamatának egy epizódját jelezte.
A szerző geológus-vulkanológus, az MTA rendes tagja, az ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet Kőzettan-Geokémiai Tanszékének tanszékvezető egyetemi tanára, az MTA–HUN-REN CSFK PannonVulkán Lendület Kutatócsoport tagja, a Tűzhányó Blog Facebook-csoport vezetője.
