Etelämantereelta löytyi avain muinaisen magmapurkauksen arvoitukseen

Maailman karttakuva, ilmasto ja elämän kehityskulku muuttuivat, kun jättimanner Gondwana hajosi nykyisiksi mantereiksi miljoonia vuosia sitten. Repeämiseen johtanut Karoon magmapurkaus on ollut eräs maapallon historian suurista arvoituksista. Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen johtama tutkijaryhmä on selvittänyt purkauksen vanhimpien kerrostumien syntyvaiheet. Tuloksia voidaan käyttää muun muassa jurakauden sukupuuttoaallon ymmärtämiseen.

Maailman karttakuva, ilmasto ja elämän kehityskulku muuttuivat, kun jättimanner Gondwana hajosi nykyisiksi
mantereiksi miljoonia vuosia sitten. Repeämiseen johtanut Karoon magmapurkaus on ollut eräs maapallon historian suurista arvoituksista. Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen johtama tutkijaryhmä on selvittänyt purkauksen vanhimpien kerrostumien syntyvaiheet. Tuloksia voidaan käyttää muun muassa jurakauden sukupuuttoaallon ymmärtämiseen.

Magmapurkauksen vanhimmat kerrostumat löytyivät Etelämantereen Kuningatar Maudin maalta, jossa sijaitsee suomalainen Etelämannertutkimusasema Aboa. Tutkimus julkaistiin toukokuun lopussa arvostetussa brittiläisessä Oxfordin yliopiston kustantamassa Journal of Petrology -tiedejulkaisussa. 

Suomen Akatemian rahoittamassa tutkimuksessa tarkasteltiin Karoon laavamuodostuman osaa, joka Gondwanan hajotessa repeytyi irti Afrikasta. Repeäminen alkoi mesotsooisella maailmankaudella valtavana magmapurkauksena, jonka hehkuvat laavatulvat peittivät alleen yli kolmen miljoonan neliökilometrin, eli EU:n laajuisen alueen. 

Luomuksen yli-intendentti Arto Luttisen tutkimusryhmä onnistui määrittämään laavakerroksia lävistävien magmajuonien iät.  Kerrostumien uusi syntymalli viittaa magmojen syntyneen jopa 150 kilometrin syvyydessä. Aiemmat yritykset iän selvittämiseksi olivat epäonnistuneet. 

– Nyt erotimme kiviaineksesta pikkuruisia zirkoni- ja plagioklaasikiteitä ja valitsimme niistä ikämäärityksiin puhtaimmat, Luttinen kertoo.

Kristallinkirkkaissa kiteissä on vangittuna radioaktiivisen uraanin ja kaliumin tuottamaa lyijyä ja argonia. Radioaktiivisten alkuaineiden ja niin kutsuttujen radiogeenisten tytäralkuaineiden isotooppisuhdemittauksilla voidaan määrittää kiteen kiteytymisestä kulunut aika, mikä on sama kuin magmapurkauksen ikä. 

– Valtavan magmapurkauksen syntyhetki on siis mitattavissa mikroskooppisista kidekääpiöistä – tämä on kerrassaan suurenmoista, Luttinen jatkaa. 

Luomuksen, Geologian tutkimuskeskuksen ja australialaisen Curtin-yliopiston tutkijoiden yllätykseksi Etelämantereen magmapurkaukset osoittautuivat 188 miljoonan vuoden ikäiseksi, eli 6 miljoonaa vuotta vanhemmaksi kuin Karoon muissa osissa. 

Magmapurkausten luultua pidempi kesto on hyvin merkittävä tieto, sillä sen avulla voidaan arvioida ilmaan vapautuneen vulkaanisen hiilidioksidin ja rikin ympäristövaikutusta. Maailmanhistorian pahin massasukupuutto liittyi permikauden lopussa tapahtuneessa Siperian magmapurkauksessa vapautuneisiin kaasuihin. Myös Karoon magmapurkaus on liitetty joukkotuhoon. 

– Nyt selvitetty magmapurkausten jakaantuminen pidemmälle ajanjaksolle selittäisi, miksi varhaisen jurakauden aikana lajeja kuoli sukupuuttoon melko vähän purkautuneen magman valtavaan määrään nähden, Luttinen selventää. 

Geologisista kerrostumista voidaan päätellä, että valtavia mannermittakaavan magmapurkauksia on tapahtunut läpi maapallon kehityshistorian noin 10–20 miljoonan vuoden välein.  Uudet tulokset ovat tutkijoille tärkeä johtolanka Maa-planeetan sisäosien ja suurten, maailmaa mullistavien magmapurkausten tutkimuksessa.

Tutkimusartikkeli verkossa »

Lisätiedot:
Arto Luttinen
Yli-intendentti
Helsingin yliopisto
Luonnontieteellinen keskusmuseo
Geologian tiimi

arto.luttinen@helsinki.fi
050-518 4686