Robbantással fürkészik a földkéreg titkait

További Tudomány cikkek

1909-ben Andrija Mohorovičić horvát szeizmológus a földrengéshullámok terjedését tanulmányozva arra a felismerésre jutott, hogy körülbelül 50 km mélységben a föld felszíne alatt éles fizikai határfelületnek kell húzódnia. Azóta erről a róla elnevezett - és Moho-nak becézett - felületről tudjuk már, hogy ez a földkéreg alsó határa, ez választja el a szilárd kérget az alatta lévő köpenytől, amelynek anyaga már nem tekinthető teljesen szilárdnak.

Mohorovičić felfedezésével megindult a földkéreg tanulmányozása, lehetőséget erre, azonban, még sokáig csak a természetes eredetű földrengés hullámok vizsgálata kínált. A II világháború után, amikor 1947-ben Helgoland szigetén, 1948-ban pedig a feketeerdei Haslach közelében robbantással semmisítették meg a világháborúból visszamaradt lőszerkészleteket, derült ki, hogy a földkéreg, sőt még a felső köpeny is, kutatható mesterséges robbantásokkal, mesterséges hullám forrásokkal is. Azóta a földkéreg, illetve később a litoszféra (litoszférának nevezzük a földkéreg és felső köpeny mintegy 80 km mélységig terjedő részét) kutatása külön tudományággá vált, jelentős anyagi ráfordítással jelentős kutatóprogramokat hajtottak végre, különösen Európa és Észak-Amerika területén.

A mérés helyszínrajza

Magyarország, a valaha Eötvös Loránd által alapított, majd róla elnevezett Eötvös Loránd Geofizikai Intézet révén már az ötvenes években bekapcsolódott ezekbe a programokba, sőt nem egy program kezdeményezői éppen a magyarok voltak. Posgay Károly és kutató csoportja világszerte ismertté és elismertté váltak elsősorban a Kárpát medence mélyszerkezetére vonatkozó eredményeikkel, de nevükhöz fűződik az első olyan kísérlet is, amelynek során a litoszféra alól - az asztenoszférából - is sikerült adatokat kapni (1976). Ezzel az eredményükkel, akkor, mintegy tíz évvel előzték meg a világot.

Németországtól Szentpétervárig

Ideiglenes műszerközpont az ELGI-ben

A kilencvenes évek finanszírozási gondokkal küzdő kutatásait követően 2000 nyarán ismét nagyszabású litoszféra program részesei lehettek a magyar kutatók. A CELEBRATION-2000 (Central European Lithospheric Experiment Based on Refraction) nevű kutatási program méreteiben világviszonylatban is meghaladta az összes korábbi hasonló kutatást. A lengyel kutatók, Aleksander Guterch és Marek Grad, által kezdeményezett program lefedte Lengyelország déli kétharmadát, Szlovákiát, Magyarországot, Ausztriát és Csehországot, de nyugaton átnyúlt Németországba és észak-keleten egy vonala Fehéroroszországot keresztezve egészen Szentpétervárig tartott. A mérés helyszínrajzát az 1. ábra mutatja be.

A kutatások céljául a lemért terület kéregszerkezetének az eddigieknél sokkal jobb megismerését tűzték ki. Az ettől várható eredmények jelentősek lehetnek mind gazdasági - pl. szénhidrogén kutatás -, mind gyakorlati - pl. földrengés veszélyeztetettségi vizsgálatok -, mind tudományos téren is.

142 robbantás, 170 ezer felvétel

A mérések elve eltért a korábban szokásos mérésekétől. Korábban általában vonal menti mérések történtek, amitől eredményként a litoszféra vonal menti metszetét lehetett várni, a CELEBRATION-2000 program területi mérés volt, így eredményként három dimenziós képet várunk a litoszféráról. A mérések feldolgozása szintén újszerű elven, a tört - refraktált - hullámokra alapozott sebesség tomográfia elvei alapján történik.

A területileg érintett országok kutatóin és intézményein túl mérőberendezéseik rendelkezésre bocsátásával és munkájukkal részt vettek még a mérésekben kutatók az Egyesült Államokból, Kanadából, Dániából, Finnországból és Törökországból is. A program méreteire jellemző, hogy bár a világon fellehető összes litoszféra kutató mérőberendezés több mint 90 %-a vett részt a mérésben, a terepi méréseket a szokásos egy helyett csak három lépésben lehetett végrehajtani. Összesen 8900 km összhosszúságú mérő vonalon 1230 regisztráló műszerrel történt a mérés, a mesterséges hullámforrások - robbantópontok - száma 142 volt. A mérés során több mint 170.000 egyedi hullámkép felvételt, úgynevezett szeizmogramot regisztráltak.

Évekig tart a kiértékelés

A gyűjtők ellen védekezve a földbe ásták a műszereket

Az adatok rendezése és feldolgozásra történő előkészítése az Egyesült Államokbeli El Paso egyetemének számító központjában történt a résztvevő országok kutatóinak közös munkájával. Az adatok teljes feldolgozására és értelmezésére részterületekkel, illetve részproblémákkal foglalkozó munkacsoportok alakultak, de ez a munka előre láthatólag még éveket fog igénybe venni. A Magyarország területére eső mérések előzetes, két dimenziós feldolgozásával az Eötvös Loránd Geofizikai Intézet kutatói már elkészültek. Jelenleg folyik a három dimenziós feldolgozás előkészítése és az előzetes feldolgozások kiterjesztése a szomszédos országok területére.