Zemská kůra pod Andami kape „jako med“

01/08/2022 Tomáš Pokorný 4 min read 259 Zobrazení Andy, geologie, litosférické odkapávání, zemská kůra

Vědci zjistili, že zemská kůra kape „jako med“ do horkého nitra naší planety pod pohořím And

Uspořádáním jednoduchého experimentu v pískovišti a porovnáním výsledků se skutečnými geologickými daty našli vědci přesvědčivé důkazy, že zemská kůra byla „lavinově odvalena“ na stovky kilometrů v Andách poté, co byla pohlcena viskózním pláštěm, napsal server Galaxyconcerns.

Proces, nazývaný litosférické odkapávání, se odehrává po miliony let a na mnoha místech po celém světě, včetně centrální Anatolské náhorní plošiny Turecka a Velké pánve na západě Spojených států, ale vědci se o něm dozvěděli až v posledních letech. Vědci zveřejnili své poznatky o andském kapání 28. června v časopise Nature: Communications Earth & Environment.

„Potvrdili jsme, že deformace na povrchu oblasti pohoří And způsobila, že velká část litosféry [zemské kůry a svrchního pláště] dole, lavinově zmizela,“ řekla Julia Andersen, výzkumnice a doktorandka v oboru věd o Zemi na univerzitě. z Toronta, uvedl v prohlášení. „Vzhledem ke své vysoké hustotě kapal jako studený sirup nebo med hlouběji do planetárního nitra a je pravděpodobně zodpovědný za dvě velké tektonické události ve středních Andách – posun povrchové topografie regionu o stovky kilometrů a křupání a roztahování. samotná povrchová kůra.“

Vnější oblasti zemské geologie lze rozdělit na dvě části: kůru a svrchní plášť, které tvoří tuhé desky pevné horniny, litosféru a žhavější, více natlakované plastické horniny spodního pláště. Na tomto spodním plášti se vznášejí litosférické (neboli tektonické) desky a jejich magmatické konvekční proudy mohou desky roztáhnout a vytvořit oceány; třít je o sebe, aby vyvolaly zemětřesení; a srazit je, zasunout jeden pod druhý nebo vystavit mezeru v desce prudkému teplu pláště a vytvořit hory. Jak však vědci začali pozorovat, nejsou to jediné způsoby, jak mohou vzniknout hory.

Litosférické kapání nastává, když se dvě sražené a zmuchlané litosférické desky zahřejí do takové míry, že zhoustnou a vytvoří dlouhou, těžkou kapku, která vytéká do spodní části pláště planety. Jak kapka dále prosakuje dolů, její rostoucí váha tahá za kůru nahoře a vytváří na povrchu pánev. Nakonec se hmotnost kapky stane příliš velkou na to, aby zůstala nedotčená; jeho dlouhé záchranné lano praskne a kůra nad ním vyskočí vzhůru přes stovky mil – vytváří hory. Ve skutečnosti vědci dlouho předpokládali, že takové podpovrchové protahování mohlo přispět ke vzniku And.

Centrální andská plošina se skládá z náhorních plošin Puna a Altiplano, zhruba 1 120 mil dlouhé (1 800 kilometrů), 250 mil široké (400 km) rozloha, která se táhne od severního Peru přes Bolívii, jihozápadní Chile a severozápadní Argentinu. Vznikla subdukcí neboli podklouznutím těžší tektonické desky Nazca pod jihoamerickou tektonickou desku. Tento proces zdeformoval kůru nad ní, vytlačil ji tisíce mil do vzduchu a vytvořil hory.

Ale subdukce je jen polovina příběhu. Předchozí studie také poukazují na rysy na centrální andské plošině, které nelze vysvětlit pomalým a stálým vzestupem procesu subdukce. Místo toho části And vypadají, jako by vznikly náhlými vzestupnými pulzy v kůře během kenozoické éry – současného geologického období Země, které začalo zhruba před 66 miliony let. Náhorní plošina Puna je také vyšší než Altiplano a obsahuje vulkanická centra a velké pánve, jako je Arizaro a Atacama.

To vše jsou známky litosférického kapání. Ale aby si byli jisti, vědci potřebovali tuto hypotézu otestovat modelováním terénu náhorní plošiny. Naplnili nádrž z plexiskla materiály, které simulovaly zemskou kůru a zemský plášť, a pro spodní plášť použili polydimethylsiloxan (PDMS), silikonový polymer asi 1000krát silnější než stolní sirup; směs PDMS a modelovací hmoty pro svrchní plášť; a pískovou vrstvu drobných keramických kuliček a křemenných kuliček pro kůru.

„Bylo to jako vytvářet a ničit tektonické horské pásy v pískovišti, plovoucí na simulovaném jezírku magmatu, to vše za neuvěřitelně přesných submilimetrových měřených podmínek,“ řekl Andersen.

K simulaci toho, jak by se kapka mohla tvořit v zemské litosféře, vytvořil tým malou nestabilitu s vysokou hustotou těsně nad spodní vrstvou pláště svého modelu a zaznamenal pomocí tří kamer s vysokým rozlišením, jak se kapka pomalu formovala a pak se prohýbala do dlouhého, roztažené kapání.“ K odkapávání dochází v průběhu hodin, takže z jedné minuty na druhou byste toho moc neviděli,“ řekl Andersen. „Ale kdybyste to kontrolovali každých pár hodin, jasně byste viděli změnu – chce to jen trpělivost.“

Porovnáním snímků povrchu jejich modelu s leteckými snímky geologických útvarů And badatelé viděli výraznou podobnost mezi těmito dvěma, což silně naznačuje, že útvary v Andách byly skutečně vytvořeny litosférickým odkapáváním.

„Také jsme pozorovali zkrácení kůry se záhyby v modelu a také pánvovité prohlubně na povrchu, takže jsme si jisti, že kapání je velmi pravděpodobně příčinou pozorovaných deformací v Andách,“ řekl Andersen.

Vědci uvedli, že jejich nová metoda nejenže poskytuje solidní důkazy o tom, jak se vytvořily některé klíčové rysy And, ale také zdůrazňuje významnou roli geologických procesů jiných než subdukce při formování zemské krajiny. Může se také ukázat jako efektivní pro pozorování účinků jiných druhů podpovrchových kapek jinde ve světě.

Zdroj: galaxyconcerns