Аномалии литосферы могут формировать континентальные интерьеры

Взаимодействия между соседними тектоническими плитами могут поднимать или опускать части земной поверхности, формируя такие заметные объекты, как Анды и Гималаи. Силы, формирующие рельеф вдали от границ плит, изучены хуже. Например, существует несколько конкурирующих гипотез, объясняющих поднятие плато Колорадо внутри Северо-Американской плиты.

Грегори Руэтеник и его коллеги предлагают новое возможное объяснение вертикальных движений земной поверхности, которые формируют топографию континентальных интерьеров. Ученые предполагают, что на протяжении десятков миллионов лет изменения жесткости литосферы — земной коры и верхней мантии — влияли на то, как она компенсирует внутренние напряжения, что приводило к поднятию и опусканию, изменяющим ландшафт. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Эта гипотеза возникла из предыдущих наблюдений за удаленной внутренней частью Австралийской плиты, которая относительно плоская и тектонически спокойная. Однако литосфера здесь содержит экстремальные аномалии плотности, что является признаком значительных внутренних напряжений, вероятно, оставшихся от горообразовательных событий сотни миллионов лет назад.

Пространственное распределение этих сохранившихся аномалий тесно коррелирует с многочисленными небольшими бессточными бассейнами. В этих замкнутых впадинах вода не имеет стока в океан и вместо этого испаряется, уходит под землю или стекает в бессточные озера.

Чтобы исследовать потенциальную связь между аномалиями плотности и рельефом поверхности, исследователи разработали численную модель, которая симулирует, как ландшафт внутренней Австралии может реагировать на изменения жесткости литосферы.

Моделирование показало, что на протяжении более десятков миллионов лет эти изменения действительно вызывали вертикальные движения, которые превращали исходный ландшафт в ландшафт с бессточными бассейнами и врезанными речными ущельями, похожими на наблюдаемые в центральной Австралии. Врезанная река — это река, русло которой опустилось значительно ниже базового уровня и начало углубляться.

Эти результаты поддерживают идею о том, что временные вариации жесткости литосферы могут взаимодействовать с внутренними напряжениями, вызывая вертикальные движения. Хотя необходимы дальнейшие исследования, ученые предполагают, что этот процесс может также происходить и в других континентальных интерьерах со схожими крупными гравитационными аномалиями, такими как плато Декан в Индии и бассейн реки Сан-Франсиску в Бразилии.