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Geochemische und chronologische Daten deuten darauf hin, dass die Bauphase des jüngsten Andenberges vor 40 Millionen Jahren begann.

Die Anden, eine der ausgedehntesten Gebirgszüge der Erde, sind nicht wie die anderen aus einer Frontalkollision zwischen zwei tektonischen Platten hervorgegangen. Geophysiker der University of Australia haben eine neue Theorie vorgeschlagen, die dem Rätsel um den Ursprung dieser großen Bergkette Südamerikas, die sich von den Küsten der Karibik bis zur Magellanstraße erstreckt, ein Ende setzen würde.

Seine Theorie besagt, dass sich die Anden bildeten, als eine einzelne tektonische Platte aus dem Pazifik unter eine andere nahe gelegene Platte unter Südamerika rutschte, ein Phänomen, das als Subduktion bezeichnet wird.

Gebirgsbaumodelle konzentrieren sich in der Regel auf die tiefsitzenden Druckkräfte, die auftreten, wenn tektonische Platten kollidieren und Steine nach oben schicken. Eine neue Studie zeigt, wie moderna Top-Down-Modelle, die klimabedingte Faktoren berücksichtigen, in Kombination mit traditionellen Bottom-up-tektonischen Modellen dazu beitragen können, die rätselhafte Geschichte der Anden aufzudecken.

Die Studie, geführt von der ehemaligen University of Illinois Urbana-Champaign Doktorand Jiashun Hu, Illinois Geologie Professor Lijun Liu und California Institute of Technology Professor Michael Gurnis, wird in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

„Die Anden sind einzigartig in ihrer tektonischen Umgebung“, sagte Liu. „Der zentrale Teil des Bereichs ist ungewöhnlich hoch für einen Bereich, der durch die relativ geringe Druckspannung und die schwache Plattengrenzflächenkopplung gebildet wird, von der wir glauben, dass sie auftritt, wenn dichte, dünne ozeanische Kruste unter der dicken kontinentalen Kruste subduziert oder gleitet.“

Geochemische und chronologische Daten deuten darauf hin, dass die jüngste Bauphase des Andengebirges begann 40 vor Millionen Jahren, und die wichtigste Krustenverkürzung, der Gebirgsbildungsprozess, begann im nordzentralen Teil der heutigen Anden und dehnte sich allmählich nach Süden aus.

Es gibt geologische Beweise entlang der Andenküste, die darauf hindeuten, dass die südliche Expansion des Andengebirgswachstums heute anhält, sagte Liu, aber es ist immer noch unklar, was diese signifikante kortikale Migration und Verformung verursacht.

Zahlreiche Studien zeigen, dass die höheren Erosionsraten in den südlichen Anden aufgrund eines wärmeren und feuchteren Klimas als im Norden chronologisch mit Hinweisen auf einen erhöhten Zustrom von Sedimenten in den Andengraben korrespondieren. Die Forscher sagten, dass dieses Sediment, das entlang des Bodens des Grabens entlang der Subduktionskante der Nazca-Platte abgelagert wurde, möglicherweise als Schmiermittel über der Subduktionsplatte gewirkt hat, indem es die Druckkräfte verringert und zu niedrigeren Bergen geführt hat.Lius Team hat diese klimatektonische Beziehung noch einen Schritt weiter gebracht, indem es die Wirkung eines merkwürdigen Ost-West-Trendmerkmals entdeckt hat, das als Juan Fernández Range bekannt ist, einer Kette von versunkenen vulkanischen Hotspots, die noch heute existieren.

„Heute, wo das Juan Fernández-Gebirge die Küste Chiles schneidet, fungiert es als Barriere für Sedimente, die nach Norden wandern“, sagte Hu, der Hauptautor der Studie.

„Wir gehen davon aus, dass dieser Kamm seit Millionen von Jahren existiert und langsam mit der Nazca-Platte in Subduktion nach Süden wandert, wodurch dem nördlichen Andengraben Sedimente entzogen werden, die dazu beigetragen haben, die Plattenkopplung und die Gebirgsbildung hinter dem Wanderkamm zu erhöhen.“

Das neue Modell der Ausrüstung berücksichtigt die Auswirkungen des Juan Fernández-Gebirges auf den Sedimenttransport im Laufe der Zeit.

„Wenn wir unser Modell verwenden, um die Zeit umzukehren und die Subduktionsgeschichte der Nazca-Platte im 3D-Raum zu rekonstruieren, entsprechen die Auswirkungen der Einbeziehung des Juan Fernández-Gebirges bemerkenswert gut den geologischen Merkmalen, die wir heute in den Anden sehen“, sagte Hu.

Das Modell wurde noch nicht mit der breiten Palette von Hypothesen getestet, die für die Bildung der Anden existieren, Einige davon beinhalten unglaublich komplexe Plattensubduktionsgeometrien, Die Studie berichtet.

„Diese Studie ist ein entscheidender Schritt vorwärts, um Klima und Tektonik quantitativ zu verknüpfen, was in früheren Studien nicht gut vertreten ist“, sagte Liu.

Die National Science Foundation, die National Natural Science Foundation of China und das Zentrum für Informatik und Ingenieurwesen der Southern University of Science and Technology unterstützten diese Studie.

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