A vizsgálatban Lukács Réka, az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földtani és Geokémiai Intézete (CSFK FGI) és az ELKH-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport tudományos munkatársa újszerű módszerével a nagyerejű robbanásos vulkánkitörések azonosításában vett részt.

A friss eredmények igazolták a kutató a cirkonkristályok nyomelem-összetételének elemzésén alapuló úgynevezett cirkonujjlenyomat-módszerét, amelynek segítségével

a vulkáni képződmények keletkezési ideje mellett a kitörő magma kémiai tulajdonságai is meghatározhatók.

Magyarországi vulkánkitörések titkait fejtették meg

Az elmúlt 20 millió évben Európa legnagyobb vulkánkitörései a Pannon-, azaz 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 jó egyezést mutattak számos, 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.

Lukács Rékának és munkatársainak, FK OTKA-NKFIH kutatási projektjükhöz kapcsolódóan, a közelmúltban három tanulmánya is megjelent, amelyek további bizonyítékokkal támasztják alá e felvetést.

Horvátországig repült a bükki vulkán darabja

  • Cirkonkristályok kémiai ujjlenyomata alapján bizonyították, hogy a 17,3 millió évvel ezelőtti vulkánkitörés anyaga, amely egy rendkívül nagy távolságba 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.
  • Razvan-Ionut 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. 
  • A harmadik friss tanulmányban a Bécsi-medencében található egyik vulkáni képződményt elemezték a kutatók. 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.

Több száz kilométerre hatottak a nagyerejű vulkánkitörések

Az új tudományos eredmények alátámasztják, hogy 14,4-18,1 millió évvel ezelőtt nagy erejű robbanásos vulkánkitörések történtek térségünkben, amelyek során nagy mennyiségű vulkáni anyag került a felszínre. Ezek az anyagok több száz kilométer távolságba eljutottak, és beborították a felszínt.

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. A koradatok és a nyomelem-összetételbeli sajátság együttes alkalmazása ujjlenyomatként segít az egymástól akár 1000 kilométernél is messzebb található, megmaradt vulkáni képződmények közös eredetének meghatározásában

– fűzték hozzá a kutatók. 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.

Lukács Réka együttműködése külföldi kollégáival e módszer alkalmazásával jelenleg is zajlik és tovább bővül, ami hozzájárulhat az e vulkánkitörések okozta környezeti hatások és a kitörések nagyságának pontosításához.