Гігантське вулканічне виверження 22 мільйони років тому в північній частині сучасної Чилі накрило місцевість товстим шаром вулканічних відкладів і зберегло «моментальний знімок» молодих Анд. Аналіз цього давнього рельєфу показав, що одна з найвідоміших гірських систем світу формувалася повільно й рівномірно, а не різко «підстрибнула» вгору за відносно короткий час, повідомляє Live Science.
«Південноамериканська Помпеї» під шаром ігнімбриту
Виверження походило з кальдери Лаука в районі нинішньої північної Чилі. Потужний пірокластичний потік — суміш уламків порід, вулканічного газу та попелу — накрив ландшафт і утворив товстий шар породи, відомої як ігнімбрит.
Подібні потоки колись поховали давньоримське місто Помпеї після виверження Везувію у 79 році нашої ери, «законсервувавши» будівлі та людей. У випадку Анд масштаб був набагато більшим: вулканічні відклади накрили цілі долини й передгір’я, зберігши рельєф таким, яким він був до виверження.
У новому дослідженні, опублікованому 11 вересня в журналі Science Advances, геоморфолог Байрон Адамс (Byron Adams) та його колеги реконструювали форму ландшафту, який опинився під цим «ковдрою» ігнімбриту. За їхніми висновками, на момент виверження тут переважали хвилясті передгір’я, а не різко розчленовані високі хребти.
Як вулканічна «ковдра» допомогла побачити давній рельєф
Дослідники оцінили початковий нахил поверхні пірокластичного потоку з кальдери Лаука — він становив приблизно 1,5 градуса. Форма й товщина ігнімбриту, а також те, як його прорізали сучасні річки, дали змогу відновити геометрію давнього рельєфу.
Команда також розрахувала, як швидко ерозія зрізала породи після виверження. Це дозволило оцінити темп підняття земної кори в регіоні, де океанічна плита Наска занурюється під континентальну кору Південної Америки — саме цей процес і збудував Анди.
Отримані значення порівняли з попередніми роботами, де використовували мінерали в породах як «годинники», щоб визначити, коли певні породи піднялися ближче до поверхні. Нові результати добре узгодилися з цими незалежними оцінками.
Повільне й стабільне підняття Анд
Розрахунки показали, що до виверження швидкість підняття кори в цьому районі не перевищувала 0,26 кілометра на мільйон років (приблизно 0,16 милі). Для гірських систем це доволі повільний, але стабільний темп.
У науковій спільноті триває дискусія: чи росли Анди повільно протягом 40–50 мільйонів років, чи більшу частину часу піднімалися дуже повільно, а потім різко «вистрілили» в останні 6–10 мільйонів років. Нові дані охоплюють проміжний відрізок цієї історії й підтримують сценарій «повільно, але впевнено».
За словами авторів, виверження масштабу Лаука може «заморозити» цілий ландшафт у часі, так само як Везувій зберіг момент людської історії в Помпеях, але вже на рівні геологічних процесів.
Метод для інших гірських систем
Дослідники зазначають, що їхній підхід можна застосувати й до інших гірських хребтів у світі, де великі об’єми ігнімбриту накрили давні рельєфи. Аналіз форми таких вулканічних «ковдр» у поєднанні з даними про ерозію дає змогу оцінювати темпи підняття кори в минулому без необхідності «розкопувати» поховані ландшафти.
Таким чином, давнє виверження в Чилі перетворилося на природний архів, що зберіг ключ до розуміння того, як крок за кроком формувалися Анди — одна з найвражаючих гірських систем планети.