Aardplaten zijn brozer dan gedacht

15 september 2017 door SST

Kleine, synthetische stukjes rots die in laboratoria werden gebruikt om tektonische platen na te bootsen, leken altijd sterker dan geologen voor mogelijk hielden. Nu hebben ze daar een verklaring voor.

Door platentektoniek drijven continenten langzaamaan naar elkaar toe of van elkaar weg. Ze veroorzaakt aardbevingen en vulkaanuitbarstingen. Dat alles heeft te maken met de brosheid van de aardplaten, die kunnen breken en scheuren.

Dat weten geologen al langer, maar tot nu vonden ze die brosheid in labexperimenten met verschillende gesteenten zelden terug. De kleine stukjes rots die geologen altijd bestudeerden – zoals het mineraal olivijn, dat vaak in aardplaten voorkomt – bleken steevast te sterk om te kunnen breken en barsten onder de druk van de bewegende aardkorst.

Maar volgens Britse geologen hebben hun collega’s al die decennia iets wezenlijks over het hoofd gezien. Zij hebben nu ontdekt dat de omvang van de kristallen waaruit de gesteenten zijn opgebouwd, een cruciale rol speelt in de sterkte en de breekbaarheid onder druk van buitenaf.

Een knobbel olivijnmineraal op basaltische rots uit Lanzarote. Olivijn bestaat uit magnesium-ijzersilicaat.

Met een microscopisch klein staafje vervaardigd uit diamant onderzochten de wetenschappers de sterkte van talloze stukjes olivijn met verschillende kristalgrootte. Daarbij vonden ze dat hoe kleiner de kristallen waren, hoe sterker het gesteente. Omdat de experimenten in het verleden vaak werden uitgevoerd met synthetische stukjes rots – die doorgaans kleinere kristallen hebben dan in de natuur – werd de sterkte van aardplaten dus altijd overschat. Met de nieuwe kennis stemmen de labexperimenten weer overeen met de realiteit van de platentektoniek.

De ontdekking kan bijdragen aan een betere voorspelling van aardbevingen en vulkaanuitbarstingen, denken de Britse geologen. Immers: op basis van de kristalgrootte kunnen wetenschappers nu bepalen of een ondergrond al dan niet gevoelig is voor breken en barsten.