Tektonické desky tvoří pevný obal Země. Proč má ale aktivita na rozhraní různých pevninských ker různé důsledky? Proč je někdy provázena mohutnou vulkanickou činností a někdy není? Porovnání historie tektonických procesů mezi Severní Amerikou a Evropou a Seychelami a Indií přineslo poznatky, které mohou pomoci při modelování průběhu dalších podobných dějů.
Zemská kůra je tvořena soustavou pevných desek, dnes šesti velkých a řady malých. Vytvořily se v počátcích Země a od té doby se pohybují, rychlostí asi 5–10 cm/rok. Dnešní podoba zemské mapy je výsledkem opakovaných šťouchů, srážek, lámání a spojování desek v průběhu času už od doby vzniku litosféry. Desky se liší i tloušťkou – ty mladší oceánské nejsou mocnější než 15 km, zato ty staré pevninské mají mocnost i 200 km. My v Českém masivu surfujeme po astenosféře (natavené vrstvě hornin svrchního pláště) s přibližně 35 km pevné půdy pod nohama. Britští vědci z Imperial College v Londýně a National Oceanography Centre v Southamptonu se věnovali studii s cílem zjistit, proč změny na rozhraní dvou pevninských ker ve zdánlivě podobných oblastech v některých případech vyvolávají masivní vulkanické erupce a v některých proběhnou relativně poklidně.
Když Země praská ve švech
Litosférické desky se posunují, plavou na plastické astenosféře o teplotě okolo 1400 ºC. Mají nižší hustotu a vyšší pevnost než astenosféra. Desky se mohou rozestupovat v riftech, posouvat podél svých okrajů, zasouvat pod sebe, protitlakem vztyčovat pohoří, vytvářet hlubokomořské příkopy, vertikální pohyb může vyvolat tsunami. V místech probíhajících tektonických procesů se také může projevovat zvýšená vulkanická činnost, když magma vyvře nad pevný povrch. (Starověký bůh Vulcanos byl bohem ohně, zejména ničivého, a dodnes zůstává věrný své pověsti.) Pohyb litosférických desek vyvolávají do jisté míry i slapové síly Měsíce.
Země omotaná pavučinou riftů
Oslabené, zespodu magmatem natavené lineární zóny zemské kůry, ve kterých se postupně oddělují a rozestupují pevninské bloky, se nazývají rifty, riftové zóny. Vytvářejí se postupně, v místě, kde vlivem tepelné konvekce v zemském plášti dojde k vyzvednutí plastické linie zemské kůry, jejímu popraskání a poklesům bloků podél zlomů. Může se projevovat magmatismus, vulkanická činnost. Z vývěrů magmatu, které tuhne podél riftu, se vytváří nová oceánská kůra. Vzhledem k rychlosti rozestupování je možné určit i dobu, před kterou k vytvoření riftu došlo. Rifty najdete v oceánech, v osách oceánských hřbetů, ale i na kontinentech. Oceánské i pevninské rifty na sebe navazují a celková délka světového riftového systému je asi 60 000 km.
Příliš teplý plášť
Vědci porovnávali procesy, provázející odtržení oblastí Severní Ameriky a Evropy a podobně Seychel a Indie. Když se dnešní severoamerický kontinent oddělil před 54 miliony let od Evropy, vyvolalo to intenzivní vulkanickou činnost podél riftu, obrovské porce žhavého magmatu se uvolnily a vytryskly v masivních erupcích na povrch. Oproti tomu oddělení oblasti Seychel od dnešní Indie před 63 miliony let provázela jen relativně malá magmatická aktivita.
Za primární faktor, určující intenzitu magmatických jevů, byla dosud považována teplota zemského pláště. Ukázalo se ale, že to nevysvětluje všechny jevy beze zbytku. Nová studie ukázala, že stejně podstatný vliv má historie dané oblasti, předcházející procesy ve svrchním plášti a astenosféře.
Drsné třenice mezi Evropou a Amerikou
Dr Jenny Collier z Imperial College v Londýně říká: „Formování nových kontinentů a globálních klimatických změn jsou některé z důsledků, které mohou nastat když rozpad pevninské desky vyvolá masivní sopečné výbuchy. Naše studie nám pomáhá vidět jasněji některé z faktorů ovlivňující události, které formovaly Zemi po miliony let.“ Oddělování severoamerického kontinentu a Evropy předcházely bezprostředně lokální změny geologické aktivity ve spodních vrstvách a změny teploty pláště, které vytvořily kontaktní místo, kde se plášť natavil a ztenčil. V takovém místě pláště pak snáze došlo k rozsáhlejším poruchám, zlomům a masivním vývěrům magmatu na povrch podél riftu mezi oběma novými kontinenty. Oproti tomu oddělování Indie a Seychel bylo provázené jen malou vulkanickou aktivitou, přestože teplota zemského pláště byla i tady relativně vysoká.
Na Seychelách byl klid
V geologicky zajímavé oblasti hřbetu Laxmi mezi Seychelami a Indií, která se v období zlomu nacházela asi 1000 km od Dakšínské (Dekánské) plošiny, bylo oproti předpokladům (intruze v přechodové, oceánsko-pevninské zóně a relativně zesílená oceánská deska) nalezeno jen minimum známek zvýšeného magmatismu a relativně tenké podloží. Díky výsledkům průzkumů oceánského dna v severozápadní oblasti Indického oceánu a matematickým modelováním celého procesu mohli oceánologové najít příčinu tohoto jevu. V blízkosti se nacházela oblast se ztenčeným podložím, rift Gop, která prošla obdobím silné magmatické aktivity přibližně o šest miliónů let dříve a postupně se přesunovala jižněji. V době zvýšené aktivity se zde uvolnil tlak magmatu v mohutných erupcích a postupně i během migrace se snížila teplota zemského pláště, takže v následujícím geologickém období probíhaly v této „vybouřené“ části zemské kůry všechny děje poklidně a bez ohnivých emocí.
Animovaná zeměkoule
Tým použil nové počítačové metody, které byly vyvinuty pro simulaci tektonických dějů ve zkoumaných oblastech. Dr. John Armitage z Imperial College v Londýně dodává: „Naše studie nám pomáhá pochopit, že historie riftu je skutečně velmi důležitá pro determinaci úrovně vulkanické aktivity při zlomu tektonických desek. Nyní víme, že pro kontrolu úrovně vulkanické aktivity na zemském povrchu je historie oblasti stejně podstatná jako teplota pláště.“ Do budoucnosti chce tým podobným způsobem prozkoumat dno poblíž pobřeží Jižní Ameriky, kde se kontinent oddělil od Afriky před miliony let, a prozkoumat souvislosti vulkanické aktivity v této oblasti. Zjištěné informace pomohou následně pochopit historické i budoucí změny a souvislosti v dalších geologicky zajímavých oblastech.
Vulkanický lobbing
V dubnu letošního roku dr. Peteru Tallingovi z Národního britského oceánografického centra a jeho spolupracovníkům mohlo zdát, jakoby se sopky spojily a hájily své tajemství. Společně s vědci z Imperial College v Londýně se chystal zkoumat důsledky a souvislosti extrémně velkých přesunů magmatické hmoty v souvislosti s aktivitou vulkánu Soufriére Hills na ostrově Monserrat v malých Antilách. Obrovské bloky ztuhlé lávy navršené během věků na mořském dně okolo ostrova by mohly narušit i stabilitu původních vrstev dna. Některé jsou více než 40 m vysoké a 400 m dlouhé. Už před tisíci let sopka vyvrhla proud magmatu o objemu více než 5 km2, který putoval po mořském dně desítky kilometrů. Vědecký tým ale solidárně zdržela jiná sopka – Eyjafjallajökull na Islandu, jejíž erupce zkomplikovala odlet a nalodění.
Magnetické páskování mezi příbuznými
Vyvřelé bazaltové (čedičové) horniny jsou zvláštní tím, že si dokážou zachovat magnetické vlastnosti i po utuhnutí z horkého magmatu. Hmota riftu se průběžně rozestupuje na obě strany, když se oblast rozpíná vystupováním dalšího magmatu. Uchovává si však magnetickou orientaci z doby svého ztuhnutí. Fakt, že se magnetické pole Země přepólovává v určitých intervalech, se pak projeví i tím, že oceánské dno je magneticky »pruhované«, jak se střídají opačně polarizované pásy magmatu, vytlačeného na povrch v následných časových obdobích. To je výborná stopa pro geology. Pokud oblast rozdělí další zlomy, jednotlivé části odputují na různá místa. Podle páskování ale můžeme najít »příbuzně« páskované horniny třeba v oblastech severoamerického Appalačského pohoří a evropských Kaledonid.
