Североамериканские Кордильеры: Конструктивные столкновения

Горные хребты Североамериканских Кордильер состоят из десятков различных коровых блоков. Новое исследование проясняет механизм их происхождения и идентифицирует ранее неизвестную океаническую плиту, внесшую вклад в их формирование.

Обширная область повышенного рельефа, доминирующая на западе Северной Америки, включает прибрежные хребты, Скалистые горы и высокие плато между ними. Этот горный пояс состоит из десятков коровых блоков разного возраста и происхождения, которые были «приварены» к американскому континенту за последние 200 миллионов лет. «То, как эти блоки прибыли в Северную Америку, долгое время оставалось загадкой», — говорит геофизик LMU Карин Зиглох, которая совместно с канадским геологом Митчеллом Михайлюком детально изучила эту проблему.

Популярная модель аккреции предполагала, что огромная океаническая плита Фараллон действовала как конвейер, подтягивая коровые фрагменты к окраине Американской плиты, к которой они присоединялись по мере погружения более плотной плиты Фараллон под неё. Однако этот сценарий противоречит ряду геологических данных и не объясняет, почему аналогичное явление не наблюдается у западного побережья Южной Америки — классического случая субдукции океанической коры под континентальную плиту. Точное происхождение самих коровых блоков также оставалось неясным, хотя геологические исследования указывали на их связь с несколькими группами вулканических островов.

Зиглох и Михайлюк смогли составить комплексную картину процесса аккреции, включив в анализ данные сейсмической томографии. Этот метод позволяет исследовать структуру недр Земли вплоть до нижней мантии, анализируя скорости распространения сейсмических волн и визуализируя остатки древних тектонических плит на большой глубине.

Новые данные свидетельствуют, что плита Фараллон была гораздо меньше, чем предполагалось, и её субдукция происходила западнее тогдашней континентальной окраины Северной Америки. Она сталкивалась и погружалась под ранее не распознанную промежуточную океаническую плиту. Исследователи смогли локализовать остатки нескольких глубоководных желобов — зон субдукции, где океанические плиты круто погружались в мантию. «Вулканическая активность, сопровождавшая этот процесс, генерировала большое количество новой коры, которая формировалась в виде островных дуг вдоль желобов и послужила материалом для коровых блоков», — объясняет Зиглох.

Тем временем Американская плита неуклонно продвигалась на запад. Первой была поглощена ранее неизвестная океаническая плита, следы которой сейсмологически обнаруживаются под современным восточным побережьем Северной Америки. Лишь затем континент начал сталкиваться с плитой Фараллон. В своём движении на запад Северная Америка надвигалась на одну островную дугу за другой, присоединяя их для строительства своих обширных западных гор.