Over mijn project

Ik werk sinds september 2014 aan een vierjarig promotie-onderzoek over de plaattektoniek van de Stille Oceaan tijdens het Mesozoïcum: 252 tot 66 miljoen jaar geleden. Deze oceaan wordt de Panthalassa Oceaan genoemd.

Dit project is ontstaan vanuit mijn masteronderzoek in het laatste half jaar van mijn studie, waarin ik een reconstructie heb gemaakt van de tektoniek van het Caribisch gebied van 200 miljoen jaar geleden tot het heden (zie Boschman et al. 2014, onder het kopje ‘publications’ en dit filmpje). In mijn promotieonderzoek breid ik dit onderzoek verder uit, zowel geografisch als in de tijd.

Het uiteindelijk doel is om zo goed mogelijk te bepalen waar de plaatgrenzen in de Panthalassa Oceaan in die tijd waren en wat hun karakter was (subductiezones, waar de ene plaat onder de andere schuift; of spreidingsruggen, waar twee platen uit elkaar drijven). 

Om dit te doen ga ik veldwerk doen in gebieden rondom de huidige Stille Ocaan: Mexico, Costa Rica, Japan en Nieuw Zeeland. In deze gebieden zijn restanten te vinden van Mesozoïsche vulkaanbogen, waarvan we zeker weten dat ze ooit boven een subductiezone gevormd zijn. Deze stenen fungeren dus als ‘marker’ voor oude plaatgrenzen. Subductiezones kunnen op geologische tijdschaal migreren over het aardoppervlak en de huidige locatie van de vulkanische stenen is daardoor hoogstwaarschijnlijk niet de oorspronkelijke. Door deze stenen te monsteren, en er in het lab in Utrecht het oorspronkelijke magnetische veld uit te halen, kunnen we de breedtegraad berekenen waarop deze stenen gevormd zijn.

De lengtegraad van de stenen weet ik dan nog niet, maar gelukkig laten subductiezones, naast vulkaanbogen nog meer bewijs van hun bestaan achter. De oceanische plaat die in de mantel verdwijnt blijft nog miljoenen jaren ‘zichtbaar’ met seismische tomografie (het ‘bekijken’ van de mantel met behulp van seismische stralen, vergelijkbaar met het bekijken van een bot met behulp van röntgenstralen), doordat de plaat kouder is dan de omringende mantel. Mesozoïsche gesubduceerde platen zijn recentelijk herkend in de ondermantel door van der Meer et al. 2012. Door mijn data (breedtegraad) te combineren met de locatie van de koude plekken in de ondermantel (lengtegraad) kan ik uiteindelijk de oorspronkelijk locatie van de subductiezones bepalen. 

Naast deze vulkanische stenen wil ik ook sediment-gesteenten (‘cherts’) monsteren, die gevormd zijn op de oceaanbodem en tegenwoordig tegen de rand van de continenten aangeplakt zitten, omdat ze bij het subduceren niet mee gegaan zijn de mantel in. Ook hier kan ik de breedtegraad uit halen, en door stenen van verschillende ouderdommen te monsteren en te meten zal ik iets kunnen zeggen over de hoeveelheid noord-zuid beweging die de oceanische plaat door de tijd heen heeft ondergaan. Al met al zal dit me hopelijk informatie geven over waar oceanische platen uit elkaar bewogen, en waar dus nieuwe oceanische korst gevormd werd in een spreidingsrug. 

De andere helft van de aardbol in het Mesozoïcum weten we trouwens een heleboel vanaf. Dit was de tijd waarin alle continenten tegen elkaar aan lagen en het supercontinent Pangea vormden. De positie van de continenten relatief ten opzicht van elkaar is in vrij veel detail bepaald, de tektoniek van de Panthalassa Oceaan is daarmee vergeleken een hele grote onbekende.. 

Maar hopelijk leg ik met dit onderzoek wat puzzelstukjes op hun plek en is dat dus over 4 jaar heel anders!

(Geschreven op het vliegveld van Mexico Stad, na mijn eerste veldwerk, december 2014)