Újabb bizonyítékokat találtak arra, hogy a mai Kárpát-medencében 14,4-18,1 millió évvel ezelőtt nagy mennyiségű vulkáni anyag jött felszínre a robbanásos vulkánkitörésekkor – írja az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat közleményében.
A friss eredmények a kutató innovatív, a cirkonkristályok nyomelem-összetételének elemzésén alapuló úgynevezett cirkonujjlenyomat-módszerét is igazolták, amivel a vulkáni képződmények keletkezési ideje mellett a kitörő magma kémiai tulajdonságai is meghatározhatók. A kutatásról szóló publikációk a Gondwana Research, a Journal of the Geological Society és a Geological Quarterly tudományos szakfolyóiratokban jelentek meg.
Lukács Réka és munkatársai egy 2018-ban megjelent tanulmányukban arról írtak, hogy
az elmúlt húszmillió évben Európa legnagyobb vulkánkitörései a jelenlegi Kárpát-medencében történtek.
A kutató kis méretű, 100-200 mikron nagyságú cirkonkristályok urán- és ólomizotóp-arányainak mérésével meghatározta a Bükk előterében feltáruló vulkáni képződmények keletkezési idejét. Ezek megyezést mutattak több száz kilométer távolságban lévő vulkáni anyag korával. Ennek alapján arra következtettek, hogy
a jelenlegi Bükkhöz közel 17,3, 17,1, 14,9 és 14,4 millió évvel ezelőtt történt robbanásos kitörések Európa jelentős részét érinthették.
Ekkor egyenként több száz köbkilométer mennyiségű vulkáni anyag kerülhetett a felszínre.
A kutatóknak három tanulmánya is megjelent, amelyek bizonyítékokkal támasztják alá ezt a felvetést. Az első tanulmányban cirkonkristályok kémiai ujjlenyomata alapján bizonyították, hogy a 17,3 millió évvel ezelőtti vulkánkitörés anyaga – amely több mint 100 kilométer távolságra eljutó piroklaszt-árból rakódott le – horvát területen is megtalálható. Ugyanott egy korábbi, 18,1 millió évvel ezelőtt szintén a Bükk előterében történt nagy vulkánkitörés anyagát is azonosították.
A második kutatásnál Răzvan-Ionuț Bercea román kutatóval Románia területén, a Kárpát-kanyarban előbukkanó vulkáni eredetű képződményt vizsgálták. A cirkonkristályok elemzési eredményei igazolták, hogy az szintén a Pannon-medencében 17,3 millió évvel ezelőtt történt úgynevezett Eger vulkánkitöréshez kapcsolódik.
Cirkonujjlenyomat-technika segítségével támasztja alá, hogy a Kárpát-kanyarban lévő vulkáni anyag a Pannon-medencében történt 17,3 millió éves Eger kitörésből származik. (Fotó: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat).
A harmadik tanulmányban a Bécsi-medencében található egyik vulkáni képződményt elemezték többek között Branimir Šegvić és Mathias Harzhauser kutatókkal. A cirkonkristályok vizsgálata arra mutatott rá, hogy itt a 14,4 millió évvel ezelőtti, feltehetően szintén nagy erejű Harsány-kitörés távoli anyaga őrződött meg. Ez az adat segített pontosítani a területen történt nagy tengerelöntés időpontját is.
Az új eredmények igazolták Lukács Réka innovatív cirkonujjlenyomat-módszerét, amelyet munkatársaival egy 2021-es tanulmányban ismertetett. Ez azon alapul, hogy együtt méri a cirkonkristályok urán- és ólomizotóp-arányát ‒ amelyből a keletkezési kor számolható ‒ és a kitörő magma kémiai tulajdonságait tükröző nyomelem-összetételt. Ezek az adatok diagnosztikusak lehetnek a vulkánkitörésre. Mivel a cirkon egy ellenálló ásványfázis, amelynek kémiai összetétele tengeri vagy szárazföldi mállási környezetben sem változik, a módszer akkor is hatékonyan használható, amikor a vulkáni anyag egyéb alkotói már teljesen elmállottak.
Cirkonkristályok, amelyek összetételében megőrződött a vulkánkitörés kora és a kitörő magma kémiai sajátságai. (Fotó: Eötvös Loránd Kutatási Hálózat).