Измеряя пульс горообразования в Андах

Ученые долгое время пытались понять, как сформировались Анды и другие обширные высокогорные хребты. Новое исследование профессора наук о Земле и окружающей среде Рочестерского университета Кармалы Гарционе и её коллег проливает свет на эту загадку.

В статье, опубликованной в Earth and Planetary Science Letters, объясняется, что плато Альтиплано в центральных Андах — и, вероятно, весь горный хребет — сформировались в результате серии быстрых скачков роста, а не постепенного непрерывного поднятия, как считалось ранее. В геологических терминах «быстро» означает подъём на километр и более за несколько миллионов лет.

Было известно, что Анды растут по мере того, как океаническая плита Наска подныривает под континентальную Южно-Американскую плиту, вызывая укорачивание и утолщение земной коры. Однако оставались вопросы о скорости и конкретном механизме поднятия. В 2006–2008 годах Гарционе с коллегами впервые оценили темпы поднятия центральных Анд, измерив древние температуры поверхности и состав осадков, сохранившиеся в почвах Альтиплано.

В более поздних исследованиях Гарционе и Эндрю Лейер использовали относительно новый метод палеотемпературных реконструкций, основанный на анализе изотопных связей в кальците (¹³C–¹⁸O) из древних почв. Сравнивая образцы с низких и высоких отметок, они определили, что южная часть Альтиплано поднялась примерно на 2.5 км между 16 и 9 миллионами лет назад — очень быстро по геологическим меркам.

Учёные предполагают, что этот пульсирующий процесс связан с периодическим отрывом и погружением в мантию плотного «якоря» из эклогита на границе нижней коры и верхней мантии. Когда этот утяжеляющий кору корень отрывается, менее плотная верхняя кора быстро всплывает. «Мы подозреваем, что этот процесс типичен для других высокогорных хребтов, но для уверенности нужно больше исследований», — сказала Гарционе.