Исследование предсказывает выветривание коренных пород на основе топографии

Ученые из Массачусетского технологического института (MIT), Университета Вайоминга и других организаций разработали модель, позволяющую предсказать пространственную протяженность и глубину выветривания коренных пород на основе топографии местности. Результаты опубликованы в журнале Science.

Модель оценивает толщину так называемой «критической зоны» Земли — слоя трещиноватой коренной породы, где взаимодействие камня, воздуха и воды создает почву и делает возможной наземную жизнь. Модель учитывает напряжения, вызванные топографией, гравитацией и тектоническими силами. Исследователи обнаружили, что при слабом тектоническом сжатии зона трещиноватости повторяет рельеф поверхности, а при высоком сжатии она становится его зеркальным отражением: толще под хребтами и тоньше под долинами.

Для проверки модели ученые провели сейсмические и электроразведочные измерения в трех районах США с разной тектонической активностью (Колорадо, Южная Каролина, Мэриленд). Измерения скорости сейсмических волн и электропроводности пород показали хорошее соответствие предсказаниям модели. Эти данные подтвердились также визуальными наблюдениями в скважинах.

Как отмечает соавтор работы, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) Сольги Мун, модель поможет лучше понять функционирование критической зоны Земли и её влияние на биоразнообразие. Она также имеет практическое значение: «Это поможет нам оценить механические свойства коренных пород. При разработке строительных норм модель может дать представление о подверженности территории оползням и землетрясениям».