A medence megnyúlása
A medence megnyúlása
Extenziós medencék a litoszférára ható húzófeszültségek hatására alakulnak ki, azáltal, hogy a litoszféra megnyúlik. Ha az eredetileg 1 hosszúságú litoszféraelem β-szorosára nyúlik, akkor az anyagmegmaradás miatt a vastagsága β-ad részére csökken (lásd az ábrán, ún. homogén megnyúlás). Az elvékonyodás következtében az egységnyi felületű litoszféraoszlop súlya megváltozik. A litoszféra úgy kerül újból egyensúlyba, hogy a felszíne lesüllyed. Ezt a kezdeti süllyedést nevezik szinrift süllyedésnek. A szinrift süllyedést normálvetők mentén történő tágulás és gyakran aktív vulkáni működés kíséri. A szinrift fázis időtartama néhány millió év és néhány tízmillió év között változhat. Ezt a fázist tektonikailag nyugodt időszak követi, amelynek során a medence süllyedése exponenciálisan csökken. Ez a termális vagy posztrift süllyedés. Ez a süllyedés a következőkkel magyarázható. A szinrift fázis során, a litoszféra megnyúlása következtében a részlegesen olvadt állapotú asztenoszféra közelebb kerül a felszínhez. Ezért a litoszféra hőmérséklete és a felszíni hőáram megnő. A posztrift fázis során a litoszféra hűl és hűlés közben a litoszféra összehúzódik, sűrűsége nő, ami süllyedést okoz. Amikor a hőmérséklet-elosztás a litoszférában visszaáll az eredeti, megnyúlás előtti állapotába, a medence süllyedése befejeződik. A posztrift fázis megközelítőleg 150–200 millió évig tart.
Az extenziós medencék süllyedéstörténetének vizsgálata azt mutatta, hogy a homogén megnyúlást feltételező modell ritkán alkalmazható. Sok esetben a posztrift süllyedés nagyobbnak adódott, mint amit a modell jósolt. A nagyobb posztrift süllyedést úgy magyarázzák, hogy a riftesedés során a litoszférába alulról több hő áramlik be, mint a homogén megnyúlást feltételező modell esetében, és ez a litoszféra nagyobb átfűtődését, ezáltal a hűlés során nagyobb összehúzódást okoz. A litoszféra átmelegedését a számításoknál úgy veszik figyelembe, hogy a litoszféra kéreg alatti részét a kéregnél jobban megnyújtják (lásd az ábrán, ún. mélységfüggő megnyúlás). A kéreg megnyúlását hagyományosan δ-val, a kéreg alatti litoszféra megnyúlását hagyományosan β-val jelölik. Ezzel a modellel már kielégítően sikerült magyarázni a passzív kontinentális lemezszegélyek selfterületeinek és más extenziós medencéknek, többek között a Pannon-medencének a süllyedés- és hőtörténetét.
A Hód-I mélyfúrás rétegsorának süllyedés- és hőtörténeti modellje (jobbra). Bal oldalt a fúrásban észlelt rétegsor. DE – deltaelőtér; D: – deltalejtő; DS – deltasíkság; FS – folyóvízi síkság; N – negyedidőszaki üledékek. A jobb oldali ábrán a mért vitrinitreflexiót (csillagok) és hőmérsékletet (keresztek), illetve a hőtörténeti modellből a mai időpontra számolt értékeket (folyamatos vonalak) tüntettük fel
A litoszféra megnyúlási modelljei: A megnyúlás következtében a litoszféra elvékonyodik, az asztenoszféra közelebb kerül a felszínhez, ezért megnő a geotermikus gradiens. A hűlés során a felszín tovább süllyed. Amikor a geotermikus gradiens eléri a kiindulási állapotot, a medence süllyedése befejeződik
a – A litoszférára ható, negyedidőszaki nyomófeszültségek által okozott meghajlás. b – Modellezett rétegsor. AK – alapkonglomerátum; M – mélyvízi üledékek; DE – deltaelőtér; DL – deltalejtő; DS – deltasíkság; FS – folyóvízi síkság; NFS – negyedidőszaki folyóvízi síkság. c – A rétegsor modellezésénél használt megnyúlási faktorok
Az újabb modellekben figyelembe veszik, hogy a kéreg vetők mentén deformálódik, egyes blokkok lezökkennek és elfordulnak. Azonban a hőmérséklet számolásánál a kéreg alatti litoszféra ezekben a modellekben is plasztikusan deformálódik.
