Исследование показывает, что гравитационные силы глубоко внутри Земли оказывают большое влияние на эволюцию ландшафта

Ученые из Университета Стоуни-Брук представили новую модель, объясняющую происхождение загадочных геологических структур — метаморфических ядерных комплексов. С помощью компьютерного моделирования они показали, что эти комплексы являются результатом коллапса (обрушения) древних горных поясов, вызванного гравитационными силами в утолщенной коре. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Глубокие "корни" под горными хребтами, подобные массивному льду под вершиной айсберга, вызывают драматические движения по разломам. Это приводит к разрушению горного пояса и обнажению пород, которые некогда находились на глубине около 15 миль (24 км) под поверхностью. Эти комплексы — окаменелый след древних горных систем на западе США, располагавшихся в районах вокруг Финикса и Лас-Вегаса. Их присутствие также подтверждается гравийными отложениями от древних рек, текущих на север и восток, которые сегодня находят к югу и западу от Флагстаффа, Аризона.

Это открытие может изменить подход ученых к реконструкции истории Земли как эволюционирующей планеты. Авторы объясняют, что гравитационные силы, создаваемые топографией и корневым утолщением коры, вызывают восходящий поток вязкой нижней-средней коры. Этот процесс облегчается поверхностью срыва, которая эволюционирует в пологий сброс, накапливающий значительную деформацию, что согласуется с мощными зонами милонитов в метаморфических комплексах.

Работа основана на предыдущих исследованиях группы. В 2022 году они создали первую в своем роде 3D-модель, связывающую климат и тектонику, чтобы смоделировать историю ландшафта и эрозии в регионе. Эта модель, соединенная с глобальной климатической моделью, точно предсказала отложение осадков в бассейнах, содержащих палеонтологические и климатические данные. Более раннее исследование 2021 года в Science Advances показало, что пик разнообразия млекопитающих статистически связан с пиком растяжения и коллапса древних гор. Таким образом, это первое исследование, количественно связавшее влияние глубинных сил Земли и климата на ландшафт с диверсификацией млекопитающих, отраженной в палеонтологической летописи.