Langt fra en prosess med jevn, uunngåelig oppstigning, var dannelsen av de ikoniske Andesfjellene eksplosivt. Da toppene steg himmelt langs vestkysten av Sør-Amerika for flere titalls millioner år siden, rystet voldelig vulkansk aktivitet kontinentet, viser en ny studie.
Forskere gjorde funnet ved å studere de begravde restene av kontinentets tektoniske plater. Og det forskerne fant overrasket dem.
Den 4.300 kilometer lange (7000 kilometer) Andesfjellene - den lengste sammenhengende fjellkjeden i verden - var ikke på den måten som forskere lenge hadde trodd. Tidligere mente geologer at Nazca-havplaten, som ligger under det østlige Stillehavet, jevnlig og kontinuerlig hadde subdusert (sklidd under) Sør-Amerika, noe som fikk bakken til å stige og til slutt skape de ruvende Andesfjellene.
"Andesfjellformasjonen har lenge vært et paradigme for platetektonikk," sa medforfatter Jonny Wu, assisterende professor i geologi ved University of Houston, i en uttalelse.
Men etter å ha studert de underjordiske restene av Nazca-havplaten, som ligger omtrent 1500 mil under jorden, fikk forskerne vite at platen ikke gikk gjennom en jevn og kontinuerlig subduksjon. Snarere ble Nazca-platen til tider revet bort fra Andesgrensen (stedet der den underlagde seg), noe som førte til vulkansk aktivitet, sa forskerne.
For å dobbeltsjekke arbeidet deres, modellerte forskerne vulkansk aktivitet langs denne marginen.
"Vi var i stand til å teste denne modellen ved å se på mønsteret til over 14.000 vulkanske poster langs Andesfjellene," noen av dem går tilbake til krittiden, sa Wu.
Underjordiske ledetråder
Restene av den subduserte Nazca-platen er langt under jorden, så hvordan studerte forskerne dem?
Når tektoniske plater beveger seg under jorden - det vil si når de kryper under jordskorpen og kommer inn i mantelen - synker de mot kjernen, omtrent som falt blader som synker til bunnen av en innsjø. Men disse synkeplatene beholder noe av sin form og gir ledetråder til hvordan jordoverflaten så ut for millioner av år siden. Når det gjelder Nazca-platen, gikk mer enn 3.400 mil litosfæren, den ytre, stive delen av jordskorpen og den øvre mantelen, tapt for mantelen, sier forskerne.
Forskere kan avbilde disse platene ved hjelp av data samlet inn fra jordskjelvbølger, omtrent som en computertomografi (CT) skanning som gjør at leger kan se innsiden av en pasient.
"Vi har forsøkt å gå tilbake i tid med mer nøyaktighet enn noen noen gang har gjort før. Dette har resultert i mer detaljer enn tidligere antatt mulig," sa Wu. "Vi har klart å gå tilbake til dinosaurenes alder."
I tilfelle av denne studien, etter å ha analysert disse underjordiske tektoniske restene, var forskerne i stand til å brette sammen hvordan Andesfjellene dannet seg. Den undertredende Nazca-platen smalt inn i en overgangssone, eller et diskontinuerlig lag i mantelen, noe som bremset platens bevegelse og forårsaket oppbygging over den, sier forskerne i uttalelsen.
Modellen deres antyder at strømningsfasen av Nazca-subduksjonen begynte i det som nå er Peru, i den sene krittperioden, for rundt 80 millioner år siden, skrev forskerne i studien. Deretter beveget subduksjonen seg sørover og nådde de sørlige Andesfjellene i Chile av den tidlige Cenozoic, for omtrent 55 millioner år siden, sa de.
I motsetning til det nåværende paradigmet, har subduksjon av Nazca ikke vært helt kontinuerlig siden mesozoikum, men i stedet inkludert episodiske divergerende faser, ”skrev forskerne i studien.
