9. Geotektoniek van de Turkse en Grieks Albanese micro-platen


In dit hoofdstuk richten we de aandacht op het zuidoostelijk deel van de Middellandse zee.

Eerst kijken we naar het aardoppervlak. Welke patronen zijn daar zichtbaar? Wat zeggen die over magma bewegingen onder de aardkorst? Daarna gaan we de diepte van de aarde in.

De horizontale lijn in het midden van onderstaande figuur stelt de noordgrens van de Afrikaanse plaat voor. Rechts onderin loopt de noord zuid gerichte grens tussen de Arabische micro-plaat (rechts) en het Afrikaanse continent (links)

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.1. De witte lijn die vanaf Gibraltar dwars door de Middellandse Zee loopt markeert de grens tussen de Afrikaanse continentale plaat en het Euroaziatisch continent. De Arabische micro-plaat, rechts, is van de Afrikaanse continentale plaat afgebroken en heeft zich in het Euroaziatisch continent geboord. Rond de Egeïsche Zee heeft een uitstulping van het Euroaziatisch continent een deel van de Afrikaanse plaat 'overreden'.


Onderstaande figuur laat zien, dat in het zuidoosten van de Middellandse Zee de aardplaten aan twee bewegingen onderhevig zijn. De Arabische en Afrikaanse platen schuiven naar het noorden, terwijl de Turkse plaat (Anatolian block), tegen de draaiing van de klok in, naar het zuid westen wordt geduwd.

' Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.2. Escape beweging van de Turkse micro-plaat. Deze tektonische eenheid wordt door de noordwaartse verplaatsing van de Arabische micro-plaat naar het zuidwesten weggedrukt.

 

De bewegingen van de Arabische en Turkse micro-platen worden in onderstaande figuur nogmaals in beeld gebracht.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.3. Beweging van de Arabische micro-plaat naar het noorden. Duidelijk is te zien, dat hierdoor de Turkse plaat naar het zuidwesten wordt weggeknepen.

 

In hoofdstuk 5 is uitgelegd, dat de bewegingen van de Turkse en Arabische micro-platen het resultaat zijn van een dubbele impactgebeurtenis aan het einde van het Krijt. Daarbij ging het om twee kosmische voltreffers: een enorme inslag in de Indische oceaan (de Shiva impact, met een kraterdiameter van 500 km) en een kleinere inslag in de Oekraïne (de Boltysh impact met een kraterdiameter van 25 km).

In dit hoofdstuk worden de tektonische gevolgen van deze dubbele impactevent onder de loupe genomen. Het gaat dan vooral om de beweging die de Turkse (Anatolia) en de Grieks Albanese micro-platen hebben gemaakt als gevolg van deze dubbele inslagevent. 

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.4. Locaties van de Shiva (boven)en Boltysh impacts.



De bijzondere beweging van de Turkse plaat (Anatolia) valt te verklaren als gevolg van magmastromen die de Shiva en Boltysh impact onder de bovenkorst van verschillende micro-platen genereerden. Zo wordt vanuit de Shiva impact, ten noordoosten van Madagaskar, India diep in de Aziatische korst gedrukt. De magmabewegingen waarmee deze botsing gepaard ging stuwden de bovenkorst van de Turkse plaat naar het westen.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.5. Door de botsing van de Indiase micro-plaat met het Aziatisch continent wordt de korst van Iran/Irak naar het westen gedrukt. Deze escapebeweging vindt zijn voortzetting in de westwaartse verplaatsing van de Turkse plaat.

 

De figuur hierboven laat zien, dat de Aziatische kustzone ten westen van India door de botsing van dit micro-continent met Azië in westelijke richting is uitgeweken. Tijdens deze 'ontsnapping' is de bovenkorst verfrommeld tot gebergten, terwijl de onderkorst van dit gebied in de asthenosfeer is weggezakt.
 
Tegelijk met de westwaartse beweging van de Turkse plaat verschuift de Arabische plaat, a.g.v. de Shiva impact, noordwaarts. Daardoor wordt de westwaartse beweging van de Turkse plaat verstoord. De noordwaarts oprukkende Arabische plaat drukt de oostzijde van de Turkse plaat naar het noorden.

Tenslotte is er nog het effect van de magmastromen van de Oekraïense Boltysh inslag op de Turkse plaat. Deze magmastromen duwen de westkant van deze plaat naar het zuiden toe. 

Kortom: de magmastromen die door de Shiva en Boltysh impacts zijn opgewekt werken vanuit drie richtingen op de Turkse plaat in: vanuit het westen (India), vanuit het zuiden (Arabische plaat) en vanuit het noorden (Boltysh impact). Als gevolg hiervan draait de Turkse plaat tegen de wijzers van de klok naar het zuidwesten en schuift over de Afrikaanse plaat. Daarbij breekt (in het gebied van de Egeïsche zee) de voorkant van de Turkse plaat af.
Dit voorste deel (het tegenwoordige Griekenland en Albanië) wordt vervolgens door de oostwaarts verschuivende Italiaanse plaat in noordoostelijke richting geduwd en botst dan uiteindelijk tegen het Dinarisch blok (dat met de wijzers van de klok mee, naar het zuidoosten draait - zie hoofdstuk 8).

De volgende figuren brengen de beweging van Turkije en in beeld. De onderstaande kaart geeft de huidige bewegingsrichting van de bovenkorst van de Turkse micro-plaat weer.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.6. Huidige bewegingsrichting en snelheid van de Turkse micro-plaat (GPS gemeten).



De volgende kaart laat zien, hoe de Turkse micro-plaat en de Grieks Albanese micro-plaat in een boogvorm (in het gebied rond de Egeïsche zee) over de Afrikaanse plaat zijn geschoven (het blauw, groen, geel gekleurde oppervlak). Deze boogvorm is ontstaan, toen de Grieks-Albanese micro-plaat, tijdens de zuidwaartse overschuiving, van de Turkse plaat is afgebroken. Vervolgens is de Grieks-Albanese microplaat met de wijzers van de klok mee in noordelijke richting geschoven en tegen het Dinarisch blok geduwd. 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.7. Rondom de huidige Egeïsche Zee is de Turks-Grieks-Albanese plaat over de Afrikaanse continentale plaat geschoven. Tijdens deze oprukkende beweging breekt het Grieks-Albanese deel af en is naar het noordoosten omgeklapt.

 

De volgende figuur brengt de beweging van de Turkse plaat schematisch in beeld als resultante van krachten uit het noorden (Boltysh impact) en zuiden (Arabische plaat). Links onder, waar de Turkse plaat over de Afrikaanse korst schuift, breekt het Grieks Albanese deel af.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.8. Door krachten uit noordelijke en zuidelijke richting (in combinatie met zwakkere krachten uit het westen en het oosten) wordt de continentale bovenkorst van de Turkse plaat in zuidwaartse richting over de Afrikaanse plaat gedrukt. 

 

In de onderstaande figuur geven de blauwe en de rode lijnen de richting van de spanning in de gesteenten van de bovenkorst weer. Duidelijk is zichtbaar, dat rond de Egeïsche Zee de korst nog steeds aan enorme spanningen onderhevig is, wat bevestigt, dat in een niet al te ver verleden de beide micro-platen in dit gebied zijn gebroken.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.9. Blauwe lijnen geven duwspanning aan; rode lijnen rekspanning. Rond de Egeïsche Zee zit veel rekspanning in de korst, overblijfsel van het afbreken van de Grieks-Albanese plaat van de Turkse continentale bovenkorst.

Gebieden met duwspanning: de Pyreneëen; de Ivrea zone op de grens van Italië en Frankrijk; overgang van Dinarische Alpen naar de Dolomieten, overgang van de Dinarische Alpen naar de Helliniden en het noordoostelijk deel van de Apennijnen.

Rekspanning komt vooral voor in het zuidelijk deel van de Apennijnen.

 

De volgende kaarten laten de beweging zien, die de Grieks Albanese micro-plaat heeft gemaakt, toen ze van de Turkse micro-plaat afbrak.

 


Klik op de afbeelding om te vergroten.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.10. Beide figuren brengen in beeld, hoe de noordoost-zuidwest lopende geologische structuren van de Turkse micro-plaat in de Egeïsche Zee ombuigen en op de Grieks-Albanese plaat in noordelijke richting doorlopen. Daarmee laten de figuren zien, dat deze twee platen oorspronkelijk een eenheid vormden; die is door midden gebroken waardoor beide deelplaten haaks op elkaar zijn komen te staan. 

 

 
De met zwart aangegeven lava uitvloeiingen in onderstaande figuur tonen nogmaals aan, dat de Turkse en de Grieks Albanese micro-platen inderdaad aan elkaar vast hebben gezeten. 
Deze lava uitvloeiingen liggen op twee lijnen, die vanuit de Turkse micro-plaat doorlopen naar de Grieks Albanese micro-plaat. Deze platen vormden dus vroeger een aaneengesloten geheel.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.11. Twee zones met lava-uitvloeiingen lopen onder een hoek van 90 booggraden vanaf de Turkse micro-plaat door naar de Grieks-Albanese micro-plaat.

 

De beide lijnen met lava uitvloeiingen kunnen worden geinterpreteerd als de grensen tussen drie parrallel lopende korstlamellen. Die zijn, door de botsing van India tegen het Aziatisch continent, als dakpannen over elkaar heen geschoven. Bij deze overschuiving fungeerde magma uit de Conraddiscontinuiteit als smeermiddel. Op de lijn waar de grensvlakken tussen de korstlamellen dagzomen treedt dit magma aan het aardoppervlak.

Deze interpretatie, die hieronder in twee schema's wordt gevisualiseerd, verklaart de beide lijnen met lava uitvloeiingen in figuur 9.11.

In figuur 9.12 toont het eerste schetsje drie stukken continentale bovenkorst die dakpansgewijs over elkaar zijn geschoven. In het tweede plaatje zie je, dat magma onder de bovenkorst hierbij als smeermiddel heeft gefunctioneerd. Waar dit magma dagzoomt ontstaat een magmakorst die in de figuur als 'massifs ophiolitiques' wordt aangeduid. Je kunt dit stollingsgesteente zien als de uitgestulpte en uitgekristalliseerde inhoud van een 'magma surge channel' die zich onder de continentale bovenkorst van de Turks-Grieks-Albanese plaat bevindt.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

 

Figuur 9.12 Bovenste plaatje schetst de opbouw van de Turks-Grieks-Albanese microplaat. Drie korstlamellen zijn over elkaar heen geschoven.

De onderste doorsnede brengt de geologische situatie op de grens tussen twee korstlamellen in beeld. Onder de lamellen zit een magmalaag die als glijhorizont heeft gefunctioneerd bij de overschuiving van de ene korstlamel over de andere. De magmakorst die tussen de korstlamellen dagzoomt kan worden gezien als de uitgekristaliseerde inhoud van een 'magma surge channel' die zich onder de Turks-Grieks-Albanese micro-plaat bevindt.

 

Onderstaande doorsnede laat zien, hoe de meest zuidelijke kostlammel (Anatolia) van de Turkse micro-plaat (links) over de Afrikaanse plaat (rechts) is geschoven. Ter hoogte van Cyprus is magma uit de Conrad discontinuiteit zone tussen de beide platen uitgestulpt. Deze situatie is identiek aan die in de Ivrea zone in het zuidwesten van Zwitserland (zie hoofdstuk 7, figuur 7.6 en 7.7).

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.13. Magma uit de 'surge channel' onder de meest zuidelijke korstlamel van de Turkse plaat is tijdens het schuiven van de Turkse micro-plaat over de Afrikaanse continentale plaat naar buiten getreden. Deze uitgestulpte en uitgekristaliseerde magmalaag is het Troodos gebergte dat de kern vormt van het eiland Cyprus.

 

De symmetrische lammellen structuur van de Turkse micro-plaat (zie bovenste plaatje van figuur 9.12) is uiteindelijk verstoord door vijf effecten:

  • door de noordwaartse beweging van de Arabische micro-plaat worden de lamellen aan de oostkant van Turkije in elkaar gedrukt.
  • door de zuidwaarts gerichte magmastormen onder de bovenkorst vanuit de Boltysh impact breken de korstlamellen en schuift de meest zuidelijke lamel over de Afrikaanse plaat.
  • de lamellen van de Grieks-Albanese micro-plaat wordt door de Italiaanse micro-plaat naar het noordoosten geduwd en in elkaar geschoven.
  • de zuidwaartse draaibeweging van het Dinarisch blok duwt de Grieks-Albanese lamellenplaat naar het zuidoosten.
  • door het binnendringen van India in het Aziatisch continent wordt de Turkse microplaat naar het westen gedreven. 

 Onderstaande figuur visualiseert deze ontwikkelingen.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.14a. Vanuit 5 richtingen hebben magmagolven de lamellenstructuur van de Turks-Grieks-Albanese microplaat beïnvloed.

 

Griekenland Klik op de afbeelding om te vergroten.

 

Figuur 9.14b. Model van het ontstaan van de geologische structuur van de Egeïsche Zee in het Tertiair. Door de convergentie van de Turkse en Grieks-Albanese micro-plaat wordt de korst van de Egeïsche Zee naar het zuiden gedrukt en over de korst van het Afrikaanse continent geschoven. In de zone waar de Afrikaanse plaat onder de korst van de Egeïsche Zee wegduikt ontstaan de West Hellenische trog en de Oost Hellenische trog.

Verder is te zien dat de voorste, meest zuidelijke korstlamel van de Egeïsche Zee, waarop Kreta en Rhodos liggen, in vier stukken is gebroken. Tussen deze fragmenten bevinden zich troggen: Co = trog van Korinthe; K = trog van Kithira.

LP = Libische Plaat, onderdeel van het Afrikaanse continent; WCB = Westelijk Kreta Bassin; ECB = Oostelijk Kreta Bassin. Deze twee basins markeren de zone waar de middelste korstlamel (in figuur B het Cyclades massif genoemd) over de voorste korstlamel is geschoven.

 

Kreta Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.14c. Geologische doorsnede van de aardkorst rond de Oost Hellenische trog ten zuiden van Kreta. In het midden van de figuur is goed te zien hoe de Afrikaanse plaat (hier Ionides genoemd) ter hoogte van de trog (trench zone) onder de korst van de Egeïsche plaat is geschoven.

A= basis van het Plioceen; B= basis van het Boven Mioceen (Messinian); Zh = bovenkant van de boven korst van de Egeïsche Zee; TL = top van de onder korst van de Egeïsche Zee; MO = Moho, grens aardkost en aardmantel.

(figuur 9.14b. en 9.14c zijn ontleend aan I.R. Finetti ed, 2005, CROP project. Deep seismic explaration of the Central Mediterranean and Italy, Elsevier, Amsterdam)

 

De volgende figuren brengen de opbouw van de aardkorst onder de Turkse en Grieks Albanese micro-platen in beeld.

Figuur 9.15 laat zien, dat de korst van de Grieks Albanese en Turkse micro-platen gedelamineerd is. Hun onderkorst is in de asthenosfeer weggezakt. De bovenkorst drijft op magmabellen. Het magma zit vlak onder het aardoppervlak.

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.15. Tomografische skan van de opbouw van de aardkorst vanaf Spanje tot aan de Kaspische Zee. Blauwe gebieden stellen afgezonken stukken oceanische korst of continentale onderkorst voor; rode zones geven opwellend magma uit de asthenosfeer weer. 

 

Onderstaande figuur plaatst de doorsnede in figuur 9.15 in een driedimentionaal perspectief. We zien afzinkende stukken oceaanbodem (blauw) ten oosten en westen van de Adriatische zee (Adria) en opwellende magmastromen (rode pijlen) in het westelijk deel van de Middellandse Zee. Onder Turkije (Anatolia) komen uit tenminste drie richtingen magmastromen samen: uit het noorden (Zwarte Zee), het oosten (Iran, Irak) en het zuidoosten (Arabia = Arabisch schiereiland).

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.16. Driedimensionaal beeld van de magmabewegingen onder de korst van de Middellandse Zee. Vanuit het westen hebben magmastormen de Italiaanse micro-plaat naar het noordoosten gedreven. Daarbij wordt de bodem van de Tethys in de diepte van de aarde weggedrukt. Magmastromen vanuit het noorden, oosten en zuidoosten resulteren in het doormidden breken van de Grieks-Albanese-Turkse microplaat; op het breekpunt (de Egeïsche Zee) schuiven de uiteinden van de Grieks-Albanese deelplaat en de Turkse deelplaat over de Afrikaanse continentale plaat. Als gevolg van deze tektoniek zinkt aan de oostkant van de Adriatische Zee (Adria) de bodem van de Tethys de asthenosfeer in.

 

De volgende figuur maakt zichtbaar, dat vanuit verschillende richtingen onder de Egëische Zee inderdaad verschillende magmastromen bij elkaar komen.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.17. In het gebied rond de Egeïsche Zee komen vier magmastromen samen: vanuit het noordwesten (gerelateerd aan het naar het zuiden toe wegdraaien van het Dinarisch blok), het noorden (gevolg van de Boltysh impact), het oosten (gevolg van het binnendringen van India in het Aziatisch continent) en het zuidoosten (gerelateerd aan de noortwaartse beweging van de Arabische micro-plaat).

 

In de laatste twee figuren is te zien, dat de convergentie van magmastromen onder de Egeïsche zee zich daar manifesteert in een zuidwaartse beweging van de aardkorst en in een ongekende hoeveelheid aardbevingen. Het gaat hier om restactiviteit van de explosieve magmastormen die de Grieks-Albanese-Turkse plaat in het verleden rond de Egëische Zee door midden hebben gebroken.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.18. De pijlen brengen de richting en de (relatieve) snelheid van de beweging van de aardkorst in het gebied rond de Egeïsche Zee in beeld.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 9.19. De stippen geven het spreidingspatroon van aardbevingen in het Middellandse Zeegebied weer. Het overgrote deel van de bevingen rond de Egeïsche Zee komt voor tot een diepte van slechts 60 km (zie www.ncgt.org, no. 47, 2008, p.25).

 

De conlusie van dit hoofdstuk is, dat magmastormen vlak onder de bovenkorst, veroorzaakt door de Shiva impact en de Boltysh impact, de uiteindelijke configuratie van micro-platen in het zuid oosten van de Middellandse Zee hebben bepaald.

In hoodstuk 4 t/m 9 is het centrale thema, dat drie kosmische inslagen aan het eind van het Krijt hebben geleid tot magmastormen onder de continentale bovenkorst. Deze explosieve magmabewegingen vormen het aandrijfmechanisme van de 'high speed' platentektoniek die heeft geresulteerd in het speciale arrangement van microplaten en gebergten in het Middellandse zeegebied.

In het volgende hoofdstuk wordt dit mechanisme van door impacts aangedreven 'high speed' platentektoniek in detail beschreven.