NGV-Geonieuws 7 artikel 83

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 Maart 2000, jaargang 2 nr. 1 artikel 83

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 7! Op de huidige pagina is alleen artikel 83 te lezen.

<< Vorig artikel: 82 | Volgend artikel: 84 >>

83 Beweging van magma binnenin aarde in kaart gebracht
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Geofysica ! Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Nederlandse onderzoekers leveren een belangrijke bijdrage aan ons inzicht over de massabewegingen die in het binnenste der aarde plaatsvinden. Delen van de aardkorst worden, waar twee schollen op elkaar botsen, naar onderen weggedrukt, wat inhoudt dat er ook weer materiaal omhoog moet komen. Dat geldt niet alleen voor de directe omgeving van het aardoppervlak (waar vulkanisme voorkomt), maar ook voor veel diepere delen.

Twee artikelen geven hiervan een beeld. In beide gevallen gaat het om zogeheten tomografisch onderzoek; dit type onderzoek, dat voor de medische wetenschap werd ontwikkeld, maakt het mogelijk om 'binnenin' een vast lichaam te kijken door als het ware de meetapparatuur steeds op een ander dun 'schijfje' scherp te stellen (net zoals bij foto’s door de keuze van het diafragma de beelden van dichtbij of verderweg kunnen worden scherpgesteld). Door vervolgens de geanalyseerde plakjes weer 'aan elkaar vast te plakken' ontstaat een 3-D beeld.

Bij het nu gepubliceerde onderzoek naar het binnenste der aarde is seismische tomografie toegepast. Daarmee kunnen verschillen in de voortplantingssnelheid van schokgolven worden vastgesteld. Nabij het aardoppervlak worden dergelijke technieken gebruikt om de structuur in de ondergrond te bepalen aan de hand van dichtheidsverschillen die lagen van uiteenlopende samenstelling vertonen. In de aardmantel en aardkern is het gesteente veel homogener van samenstelling. Geringe dichtheidsfluctuaties - en daarmee dus verschillen in loopsnelheid van de schokgolven - berusten er vooral op temperatuurverschillen. En die hangen weer samen met plaatselijke opwellingen van heter materiaal van grotere diepte.

Jeroen Ritsema, Hendrik Jan van Heijst (Pasadena) vonden, samen met collega John Woodhouse (Oxford), dat een lage-snelheidsanomalie zich vanaf de grens tussen aardkern en aardmantel onder het zuidoostelijke deel van de Atlantische Oceaan schuin omhoog doorloopt tot in de buitenmantel onder oostelijk Afrika; ze vonden ook een lage-snelheisanomalie in de buitenmantel onder IJsland. Saskia Goes, Wim Spakman en Harmen Bijwaard (Utrecht) vonden een lage-snelheidsstructuur op een diepte van 600-2000 km onder centraal Europa. Het aardige van beide onderzoeken is dat ze tot vergelijkbare conclusies komen met betrekking tot de relatie tussen magmapluimen (zones van zo’n 100-150 km doorsnede in de ondergrond waar materiaal opstijgt dat ca. 200-300 °C heter is dan zijn omgeving), vulkanisme en grote breukpatronen. De ploeg van Ritsema meent zelfs dat de grenzen tussen de grote lithosfeerschollen (die door onderlinge beweging leiden tot continentverschuiving) mede kunnen zijn bepaald door de magmapluimen dia vanaf de grens tussen aardkern en aardmantel opstijgen. De door hen onderzochte anomalie kan bijv. goed het uiteendrijven van West- en Oost-Afrika verklaren, en daarmee de grote Oost-Afrikaanse slenk. De ploeg van Saskia Goes kan zo in Europa grote breuksystemen verklaren, waaronder de Rijndalslenk die zich onder Nederland voortzet via de Peel, en die ook verantwoordelijk is voor de aardbeving bij Roermond.

De onderzoekers gaan niet in op de vraag waarom magmapluimen juist op bepaalde plaatsen bestaan. Twee Franse onderzoeksters geven in een ander artikel aan dat die locaties mogelijk veroorzaakt worden door getijdenbewegingen in de vloeibare buitenkern. Die getijdenbewegingen zouden, net als die van de zee, worden veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de maan (en in mindere mate de zon).




 

Referenties:
  • Goes, S., Spakman, W. & Bijwaard, H., 1999. A lower mantle source for central European volcanism. Science 286, p. 1928-1931.
  • Ritter, J.R.R., 1999. Rising through Earth’s mantle. Science 286, p. 1865-1866.
  • Ritsema, J., Heijst, H.J. van & Woodhouse, J.H., 1999. Complex shear wave veolcity structure imaged beneath Africa and Iceland. Science 286, p. 1925-1928.

N.B.: een iets afwijkende versie van dit bericht werd onder de titel 'Tomografie ontrafelt magmabeweging in binnenste aarde' geplaatst in de bijlage 'Wetenschap & Onderwijs' van NRC Handelsblad (4 december 1999).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl