Pangea

Minden, ami földtudomány

5 perc geológia - A dinoszauruszok megkövesedett halálsikolya

2022. március 26. 20:18 - lezlidzsi84

Koppenhágától mintegy 50 km-re délre Sjælland keleti partvidéke csaknem 20 kilométer hosszúságban 30-40 méter magas kréta- és mészkőfalakban végződik. A Stevns Klint névre hallgató, a Világörökség részét képző látványos partszakasz nem csak a természeti szépségéről híres: a két kőzetréteg közötti néhány centiméter vastag szürke sáv egy 66 millió 38 ezer évvel ezelőtti tragikus nap (és pár ezer éves utóélete) emlékét őrzi: az irídiumban gazdag réteg a dinoszauruszokat és a földi élővilág jelentős részét kipusztító Chixculub-aszteroida becsapódásának talán legjobb tanúja az eddig feltárt geológiai formációk közül. Olyannyira, hogy ez volt az egyik olyan összlet, ami az aszteroidabecsapódás elméletének ötletét adta Walter Alvareznek...

20220304_105900.jpgStevns Klint Højeruptól délre - az alsó hófehér kréteréteg feletti áthajló mészkőformáció közötti vékony szürke csík a kréta-tercier határ

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan is jött létre ez a különleges formáció, némileg bele kell ásnunk magunkat az Északi-tenger tágabb medencéjének őstörténetébe: a földtörténeti óidő végén, a középidő kezdetén a terület a Pangea szuperkontinens belső, jellemzően száraz részét képezte, nagyjából több korábbi kontinens (Baltica, Grönland, Laurentia valamint délről a Gondwana) találkozási zónájában, ahol a lassan lepusztuló lánchegységek mellett nagyobb medencék is voltak, melyeket időnként a tengervíz is elönthetett. Ez a helyzet a jura időszakban változóban volt: a Pangeát a belső erők elkezdték feldarabolni: megkezdődött annak a hasdékrendszernek a kialakulása, mely évtízmilliók során kialakította az Atlanti-óceánt. A folyamat a leendő óceán déli és középső részén volt erőteljesebb, azonban az Északi-tenger tágabb körzetében is kialakult egy köpenyfeláramlás, ami  erőteljes riftesedést indított meg a területen. A vetők nagyjából nyugat-keleti (a mai helyzetük alapján inkább északnyugat-délkeleti) irányban futottak és az egyes közettömbök is ennek mentén emelkedtek ki, vagy süllyedtek le, így az időszak javában változatos sekélytengeri és szárazföldi üledékképződési környezet jött létre: az egyes tengerágak gyakran lefűződtek, kiszáradtak, majd újra visszatért a tengervíz:  a  tengeri élőlények így maradványai viszonylag gyorsan vastag homok és mészkőrétegek alá kerültek, ami ideális volt a kőolaj- és földgázképződéshez. A kréta időszak ugyanakkor némileg eltérő és igen különleges fejlődési szakaszt hozott: a mai Brit-szigeteket, Skandináviát és a Német-középhegységet hordozó lemezterületek között kialakult az úgynevezett "Kréta-tenger".

Cretaceous Europe - Q-files - Search • Read • DiscoverA Kréta-tenger mintegy 70 millió éve - (forrás)

A viszonylag kiterjedt, közepes mélységű (100-600 méteres) medencékkel is rendelkező tenger létrejötte több tényezőnek köszönhető: egyrészt a köpenyfeláramlás konszolidációjával (kihűlésével) süllyedés következett be, illetve valamennyire még a riftesedés is folytatódott (a szakemberek a területet a nyíló Atlanti-óceán egyik kezdeti ágának tartják, ahol azonban a folyamat viszonylag hamar abbamaradt), másrészt az igen forró éghajlaton a globális tengerszint is mintegy 100 méterrel volt magasabb a mainál. A tengerben kelet-nyugati irányban több hosszúkás, mélyebb üledékgyűjtő medence alakult ki, a köztük lévő hátságok pedig időnként szigetekként emelkedtek ki a tengerből. Mivel az alacsony, száraz éghajlatú szigetvilágból (és a tenger partvidékéről) viszonylag kevés, a tengeri  üledékképződést megzavaró (átrétegző) szárazföldi üledék került a vízbe, egy különleges mészkőfajta rakódott le nagy vastagságban a tengerben: a kréta.

A kréta puha, porózus világítóan fehér mészkőtípus, mely csak meghatározott élővilág és közel "zavartalan" üledékképződési vizonyok melett tud létrejönni. Nagyon "tiszta", szinte kizárólag kalcium-karbonát alkotja. Alapvetően olyan, közepes mélységű tengeri medencék ideálisak a képződéséhez, ahol többségében olyan tengeri mészvázúak élnek, melyek héja alacsony magnéziumtartalmú. Emiatt az egyéb mészkőfajtákkal ellentétben a kréta petrifikációja során kimarad egy (alacsonyabb magnéziumtartalmú állapotot eredményező) fázis, amely egyébként a keményebb kőzetté cementálódást is eredményezné - így marad a kréta puha, porózus. Nagy tisztasága pedig részben a már említett, szárazföldi üledékek által nem zavart közegnek köszönhető. Emiatt a krétarétegek általában kiválóan megőrzik az egykori tengerfenék domborzatát is. A vastagabb rétegeket gyakran szakítják meg vékonyabb "kovakőszalagok", ennek magyarázata, hogy a kőzetképződés során a kovamoszatokból kioldott kovasavat a felfelé "távozó" víz a felsőbb rétegek felé szállítja, és így az a tömörödő kőzet legfelső rétegében tud feldúsulni. A Kréta-tenger kiterjedt és különleges üledékképződési viszonyainak tanúi ma a doveri, a rügeni és a kelet-dániai fehér sziklafalak.

Ezt a viszonylag békés üledékképződést szakította meg a mai Yucatán-félszigeten és annak északi partvidékén  becsapódó aszteroida. A helyszín ekkoriban természetesen egyáltalán nem volt félsziget: a kisbolygó 100-1200 méter mélységű tengervízbe csapódott az északi félteke tavaszi hónapjaiban. A közepes mélységű tengeri környezet és a becsapódás mintegy 65 fokos szöge a lehető leghalálosabb kombinációt eredményezte: a kiváltott megacunamik mellett így igen nagy mennyiségű mérgező gáz, aeroszol és egyéb részecske kerülhetett a légkörbe. A becsapódás helyszínéhez a Kréta-tenger a mainál jóval közelebb volt, és a becslések szerint az aszteroida északkeletről (azaz a tenger irányából) érkezett, tehát nem zárható ki, hogy már a becsapódás előtt komoly hatással volt a terület élővilágára. Az esemény időpontjára a 2010-es években több megdöbbentően pontos becslés született: a legkisebb (plusz-mínusz 11 ezer éves) hibahatárral rendelkező becslés 66 millió 38 ezer év, más tanulmányok 5 és 13 ezer évvel korábbra teszik a katasztrófát.

Iridium-2.jpgIrídium - (forrás)

Ami a Kréta-tenger és a már említett dán sziklák jelentőségét adja, hogy a katasztrófa nyomait tükröző üledékek itt csaknem ugyanolyan zavartalanul ülepedhettek le, és őrződhettek meg, mint a korábbi krétarétegek. Ezt a réteget Dániában Fiskelernek (halagyagnak) nevezték el a 19. század elején, mely élesen elüt az alatta lévő krétától, és fokozatosan megy át a felette lévő tercier mészkőbe. Agyagos, fosszíliákban feltűnően szegény réteg, melyben a korai geológusok inkább csak halfogakat találtak (innen a név). A modern geológusok azonban mást is: irídiumot. A platinacsoportba tartozó fém a földkéreg egyik legritkábban előforduló eleme (egyben a második legsűrűbb, és a leginkább korrózióálló fém), ellenben meteoritokban és kisbolygókban viszonylag gyakori, így viszonylag nagyobb koncentrációban található becsapódási kráterek környezetében.