Ученые: Горы могут переживать периоды "взрывного роста" [ Редагувати ]

Горные системы в процессе эволюции могут испытывать "вспышки роста", когда их высота увеличивается в несколько раз быстрее, чем следует из современных тектонических теорий. К такому выводу пришла геолог из университета американского Рочестера Кармала Гарционе (Carmala Garzione), вместе со своими коллегами изучавшая историю роста Андской горной цепи в Южной Америке.

Как пишет Гарционе в статье, опубликованной в журнала Science, этот быстрый подъем означает, что нынешняя теория тектоники плит должна быть серьезно пересмотрена, чтобы включить в нее процесс, названный "деламинацией" (delamination).

Традиционный метод оценки роста гор основывается на изучении истории образования складок и разломов в верхней земной коре. Согласно полученным на его основе оценкам, горная система Анд росла постепенно в течение последних 40 миллионов лет.

Гарционе и ее коллеги - профессор геохимии из Калифорнийского технологического института Джон Эйлер (John Eiler) и доцент индийского Института науки в Бангалоре Просенджит Гош (Prosenjit Ghosh), изучили осадочные породы в Андах, чтобы определить, когда и на какой высоте эти древние отложения сформировались.

Данные об изменении высоты показали, что Андские горы медленно росли в течение десятков миллионов лет, но затем неожиданно начинали подниматься значительно быстрее в период между 10 и 6 миллионами лет назад.

Теорию быстрого роста гор подтверждает работа одного из коллег Гарционе - Грегори Хока (Gregory Hoke), который исследовал каньоны в Андах.

В статье, которая будет опубликована в журнале Earth and Planetary Science Letters, Хок, основываясь на данных о глубине и возрасте каньонов, прорезывавших реки в горных цепях, показывает, что быстрый подъем испытывали не только сами горные цепи Анд, но и прилегающая к ним область шириной более 550 километров.

Гарционе и ее коллеги отмечают, что кроме их исследований широкий спектр геологических индикаторов - история эрозии, вулканических извержений, накопление осадочных пород - подтверждает, что вызывающий жаркие споры механизм деламинации действительно работает.

Геофизики считают, что, когда океаническая и континентальная тектонические плиты встречаются, континентальная кора начинает собираться в складки.

На поверхности этот процесс выражается в появлении горных цепей, параллельных берегу океана, но внизу, под поверхностью коры, идет симметричный процесс формирования складок, которые образуют тяжелые, с высокой плотностью "корни" горной системы - они держат кору как якорь, объясняет Гарционе.

Общепринятая тектоническая теория гласит, что потоки жидкого вещества мантии постепенно размывают "корни" гор, позволяя им медленно "всплывать", то есть расти по мере того как кора под ними становится тоньше.

Теория деламинации, по словам Гарционе, предполагает, что вместо медленного "размывания" "корни" сильно нагреваются от горячей мантии и начинают медленно "течь" вниз подобно патоке. В тот момент, когда "капля" такой "патоки" отрывается и погружается в мантию, горная система освобождается от груза внизу и начинает резко расти. В случае Анд высота горной системы лишь за 4 миллиона лет увеличилась с двух до четырех километров.

Быстрый рост горных цепей, в частности, повлиял на климат региона и эволюцию биосферы, отмечает Гарционе.

Сейчас она работает вместе с палеонтологами, чтобы ответить на вопрос, как быстрый рост Андских гор повлиял на местную фауну и климат.