09 август 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Земната кора „капе“ под Андите, твърдят учени

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 21 юли 2022 в 00:01 56910
Южна Америка от МКС, заснета на 19 септември 2015 г. от астронавта Скот Кели. Не е толкова трудно да забележите Salar de Arizaro, дори обърнат с главата надолу :) Снимка: Scott Kelly/Flickr (CC BY-NC 2.0)

Под планинската верига на Андите в Южна Америка земната кора капе надолу към недрата на нашата планета.

Нещо повече, това се случва в продължение на милиони години - дълъг геоложки процес, който е довел до появата на забележими набръчквания и други характеристики на повърхността, които учените разпознават чрез моделиране и експерименти.

Това може да ни помогне да определим вътрешната геоложка дейност на други планети, на които няма тектоника на плочите, като Марс и Венера.

Нарича се литосферно капене и е идентифицирано сравнително скоро тук, на Земята.

Когато скалната кора се затопли до определена температура, тя започва да се удебелява и да капе надолу в мантията. Това малко прилича на капене на смола... но образуването и освобождаването на капки от кората оказва влияние върху околната повърхност на планетата.

Първо, притеглянето на образуващата се отдолу капка създава басейн на повърхността отгоре. След това, когато капката се откъсне, повърхността реагира с пружиниране нагоре, чиито ефекти се разпространяват на големи разстояния.

"Потвърдихме, че при деформация на повърхността на област от Андите голяма част от литосферата под нея се откъсва лавинообразно", споделя специализантката по геология и водещ автор Джулия Андерсен (Julia Andersen) от Университета в Торонто, Канада.

"Благодарение на високата си плътност тя капе като студен сироп или мед надолу във вътрешността на планетата и вероятно е причината за две големи тектонски събития в Централните Анди - изместването на повърхностния релеф на региона със стотици километри и едновременно с това смачкването и разтягането на самата повърхностна кора."

Геоложка карта на басейна Аризаро (вляво) и експериментът на екипа (вдясно). Кредит: DeCelles, et al.; Julia Andersen et al.

Тъй като учените едва отскоро разбират за литосферното капене, реакцията на повърхността към този процес не е особено добре проучена.

Но има някои особености на Централното андско плато, които са трудни за обяснение.

Самото плато е образувано от зона на субдукция, при която ръбът на една тектонска плоча се плъзга под ръба на съседната плоча. Това деформира земната кора, избутва я нагоре и създава планини и други геоложки характеристики.

Съществуват обаче доказателства, че образуването на Централните Анди не е един продължителен и бавен процес, а се е развивало на импулси през кайнозойската ера, сегашния геоложки период на Земята, започвайки преди около 66 милиона години.

Освен това времето на издигане не е последователно в целия регион, както може да се очаква от субдукция. Платото Пуна е средно по-високо от платото Алтиплано и съдържа вулканични центрове и изолирани басейни, като например басейните Аризаро и Атакама.

"Различни изследвания се позовават на отстраняване на литосферата, за да обяснят широко разпространената, несвързана със субдукция деформация на повърхността и еволюцията на платата", разказва геологът Ръсел Пискливец (Russell Pysklywec) от Университета в Торонто.

"Освен това скъсяването на земната кора във вътрешността на басейна Аризаро е добре документирано чрез нагъване и локални разломи на натиск, но басейнът не е ограничен от известните граници на тектонските плочи, което показва, че е налице по-локализиран геодинамичен процес."

Предишни изследвания предполагат, че може да е налице литосферно капене, но изследователите искат по-конкретни доказателства.

Те разработват лабораторен експеримент, в който конструират модели на земната кора и горната мантия, за да наблюдават какво се случва на повърхността, когато кората започне да капе.

Моделът се състои от резервоар и слоести материали. Гъста, вискозна течност от силиконов полимер, наречена полидиметилсилоксан, представлява долната мантия. Твърдата горна мантия е смес от полидиметилсилоксан и глина за моделиране. И накрая, слой от подобни на пясък сфери от силициев диоксид и керамика е аналогът на земната кора.

"Беше като да създаваш и разрушаваш тектонични планински пояси в пясъчник, плаващ върху симулиран басейн от магма - всичко това при невероятно прецизни условия, измерени в рамките на субмилиметър", разказва Андерсен.

В горния слой на мантията е поставен капков "зародиш". Гравитацията го издърпва бавно надолу - процес, който продължава с часове. Междувременно камера наблюдава целия процес, като прави снимки с висока резолюция на всяка минута, за да заснеме деформацията на кората.

След това тези изображения са сравнени с действителните геоложки характеристики в Андите.

"Сравнихме резултатите от нашия модел с геофизични и геоложки изследвания, проведени в Централните Анди, по-специално в басейна Аризаро, и установихме, че промените във височината на кората, причинени от капката в нашите модели, се съгласуват много добре с промените във височината на басейна Аризаро", обяснява Андерсен.

"Наблюдавахме също така скъсяване на земната кора с гънки в модела, както и подобни на басейн вдлъбнатини на повърхността, така че сме уверени, че е много вероятно капка да е причината за наблюдаваните деформации в Андите."

Експериментите показват и други начини, по които литосферното капене може да деформира земната кора. Не всички от тях са наблюдавани в Андите, което предполага, че може да има и други региони на света, в които могат да се наблюдават различни видове капене, ако успеем да ги идентифицираме.

На свой ред това също така подсказва, че процеси, които не са свързани със субдукцията, може да играят по-значителна роля, отколкото сме осъзнавали, при оформянето на повърхността на нашата планета.

Справка: Andersen, J., Göğüş, O.H., Pysklywec, R.N. et al. Symptomatic lithospheric drips triggering fast topographic rise and crustal deformation in the Central Andes. Commun Earth Environ 3, 150 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00470-1

Източник: Earth's Crust Is 'Dripping' Under The Andes, Scientists Say
MICHELLE STARR, sciencealert


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.