Rug of slenk

Geoloog Mathijs Booden beantwoordt vragen uit de klas en ruimt misverstanden uit de weg. Deze week: Waarom ontstaat bij uiteen wijkende oceanische platen een rug op de breuklijn en bij uiteen wijkende continentale platen een slenk?

Een rug is hoog en een slenk juist laag, dus waarom krijg je het omgekeerde effect in twee vergelijkbare situaties? Om die paradox op te lossen moeten we de vraag even ontleden. Er bestaan namelijk geen oceanische of continentale platen. Wel platen. Een plaat is per definitie een stuk lithosfeer dat als één geheel beweegt. Lithosfeer is de term voor de combinatie van aardkorst en het bovenste stuk (gestolde) aardmantel. Die aardkorst kan bestaan uit een 10 km dikke oceaankorst (op de zeebodem) of een 30 tot 40 km dikke continentkorst (op het land). Vrijwel alle platen hebben wat van beide. Denk aan de Australische plaat, die bestaat uit een grote plak continentale korst (het continent Australië en eilanden als Tasmanië en Nieuw-Guinea) maar ook oceaankorst in de Tasmanzee, Indische Oceaan en Zuidelijke Oceaan. Platen die maar één soort korst hebben, zoals de Filipijnse en de Nazcaplaat, zijn uitzonderingen.

Nu kunnen we de vraag iets duidelijker stellen: waarom ontstaat er een onderzeese rug als twee stukken oceanische lithosfeer uiteen wijken (divergeren), en een slenk als twee stukken continentale lithosfeer van elkaar bewegen?

Slenken

Om te beginnen: slenken ontstaan in beide gevallen. Alleen valt een slenk onder water veel minder op. Op land is zo’n diepe, langgerekte kuil vanzelf erg zichtbaar, omdat er water in blijft staan. Denk aan de langgerekte meren in Oost-Afrika, het Baikalmeer en de Rijn, die grotendeels door een slenk stroomt. De bodem van een slenk is vaak vlak, doordat zich daarin sediment ophoopt. Het hoger gelegen gebied eromheen is juist vaak reliëfrijk, omdat daar erosie en insnijding optreden. Onder zee spelen deze processen niet of nauwelijks: alles staat al onder water en van erosie op de manier die we op het land kennen, is geen sprake.

Dat zich ook tussen divergente platen onder zee een slenk vormt, is goed te zien op de shaded relief dieptekaart van de oceaanbodem in Google Earth (figuur). De plaatgrens is daar zichtbaar als een wat dieper (donkerder) deel van de oceaanbodem. Een slenk op een mid-oceanische rug, en een slenk tussen twee divergerende stukken continentale korst ontstaan om dezelfde reden. Wanneer de korst horizontaal uitgerekt wordt, ontstaan er breuken waarlangs blokken gesteente verticaal bewegen. Omdat het ene blok naar beneden gaat ten opzichte van het blok ernaast, ontstaat er aan het oppervlak een hoogteverschil. Bij divergerende stukken oceanische lithosfeer ontstaat dus lokaal (10-100 km rond de plaatgrens) een slenk. Maar op veel grotere schaal (1000+ km) ontstaat een mid-oceanische rug. Dat is weer een ander verhaal.

Ruggen

Het ontstaan van een mid-oceanische rug begint ermee dat de oceanische lithosfeer relatief jong is, dat wil zeggen pas gevormd uit afgekoeld, gestold magma (basalt). Direct hieronder bevindt zich heet en stroperig mantelgesteente (de asthenosfeer). Bij de divergente plaatgrens bestaat de lithosfeer enkel uit een dun stukje oceaankorst en komt de asthenosferische mantel bijna aan het oppervlak te liggen. Pas als de oceanische lithosfeer wat ouder is (en door de divergentie verder van de plaatgrens is komen te liggen) groeit eronder door afkoeling een stukje lithosferische mantel aan. Die heeft een hogere dichtheid dan de asthenosferische mantel, is zwaarder en zakt hierdoor naar beneden. Op die manier komt de oceaanbodem verder van de plaatgrens steeds lager te liggen, en dat is de reden dat je bij de plaatgrens – naast een slenk – een rug ziet.