en tuff sten som kan vara under Wyoming kan lösa mysteriet om hur Rocky Mountains bildades, enligt en ny ide som förklarar varför vissa bergskedjor finns längre inåt landet än väntat.
normalt bildar Berg Nära kustlinjer, på platser där oceaniska plattor dyker—eller subdukt—under kontinentala plattor (få en översikt över plattaktonik). Men på cirka 620 miles (1000 kilometer) inåt landet är de nordamerikanska klipporna (se karta) oväntat långt österut från den tektoniska kollisionspunkten.
den rådande hypotesen för Rockies födelse, kallad flat-slab subduktion, säger att Stilla havet plattan duva under den nordamerikanska plattan i en ovanligt grund vinkel.
men för cirka 70 miljoner år sedan steg dykplattan mystiskt och började skrapa längs kontinentens undersida och genererade friktion som drev upp bergen.
titta på video av plattplattteorin för att göra Rockies.
den nya teorin förlitar sig inte på udda beteende av den nedre plattan. Istället föreslår författarna en helt ny mekanism för Rockies våldsamma utbrott baserat på kompositionen och formen på den övre plattan.
hittills har ingen föreslagit att en kontinents undersidor kan vara den viktigaste faktorn för att få berg att dyka upp, säger studieledaren Craig Jones, en geolog vid University of Colorado i Boulder.
” vi lägger till en ny vinge till menageriet,” sa Jones. ”Inte bara kan du påverka hur detta fungerar genom att ändra subduktionsplattan, men genom att ändra vad som finns på toppen.”
Rockies födda av underjordisk sug?
det nya papperet, som publicerades i februariutgåvan av tidskriften Geosphere, säger att det kunde ha varit en särskilt tjock, stark region i litosfären—det yttre lagret av jorden, inklusive skorpan och en del mantel—under Wyoming.
denna ovanliga landmassa, en kvarhållning från flera miljarder år tidigare, kan ha varit upp till 180 miles (300 kilometer) tjock, vilket ger ett formidabelt hinder för oceaniska plattans nedåtgående framsteg.
enligt den nya teorin upplevde den dykande oceaniska plattan en tät pressning när den försökte trycka under Wyoming. Detta skapade sug, vilket stymied flödet av mer flytande mantelstenar fångade mellan de två plattorna.
(Relaterat: ”Superkontinent Pangea Pressade, Inte Sugd, På Plats.”)
den resulterande spänningen drog en del av havsplattan högre i det området medan den drog kontinentalplattan nedåt och bildade Wyoming-Colorado-bassängen, teorin går.
i detta scenario kan den kontinentala plattan ses som ett ark av gummi toppat med ett lager av melass-rock beter sig som en tjock vätska över stora sträckor av tid—Jones sa.
när” gummit ”drogs ner strömmade jordens melass” topping ” in i fördjupningen och skapade en tjockare bergregion.
komprimering i denna region skapade fel djupt under jord, vilket sedan tillät berglager att trycka uppåt och bilda Rocky Mountains. (Få resetips för att besöka Rocky Mountain National Park.)
för cirka 45 miljoner år sedan slappnade den oceaniska plattan under Nordamerika av i en mer normal vinkel, med framkanten nedåt mot jordens kärna.
tanken att endast en del av havsplattan drogs upp genom sugning hjälper till att förklara varför Colorado Plateau söder om Rockies verkar relativt ostörd, även om den också körde ovanpå subduktionsplattan.
författarna föreslår att litosfären under platån inte var så tjock, så det störde inte lika mycket med oceaniska plattans framsteg.
nästa stopp: Anderna
hittills finns det inga solida bevis för en udda landmassa under Wyoming. Men den nya hypotesen ”utmanar den här tanken att vi förstår vad som händer”, säger Basil Tikoff, en strukturell geolog vid University of Wisconsin i Madison som inte var inblandad i papperet.
”samhället tror att det vet att subduktion med platt platta hände”, sa han. ”Men i själva verket gör vi det inte.”
om allt som krävdes för att skapa Klippiga Bergen var slipning av en platta mot en annan, då borde vi se stora bergskedjor långt in i landet på de flesta kontinenter, tillade han. Det faktum att vi inte verkar motverka hypotesen om plattplattor, enligt Tikoff.
”den enda mekanismen vi har för funktioner som ser ut som en kollision”, oavsett om det är där subduktionsplattor först möts eller djupare och längre inåt landet, som man föreställer sig i den nya teorin, sa han.
(relaterat: ”nytt Magma-lager som finns djupt i jordens mantel?”)
Mihai Ducea, en geovetenskapsman vid University of Arizona, kallade den nya forskningen ett ”paradigmskiftande papper, något vi har väntat länge på att förklara de flesta observationer vi har här ute i väst.”
förutom Rockies, Colorado Mineral Belt—en sträng av magmatiska bergarter och ädelmetaller som når från sydvästra Colorado till stenblock-kunde ha bildats när den extraordinära spänningen från sug orsakade delar av manteln att smälta och stiga till ytan.
i plattplatthypotesen var mineralbältet ”typ av skrivet av som en fluke om hur kontinenten hade byggts, istället för en grundläggande ledtråd”, sade studieledaren Jones.
Ducea, som granskade papperet före publicering, sa att han skulle vilja tillämpa studien på Andesbergen, vilket kan visa sig vara ett ”levande laboratorium” för att testa den nya hypotesen.
” det är den perfekta motsvarigheten till västra Nordamerika, förutom yngre”, sa Ducea. ”Några av de saker som vi tror har ägt rum här för 70 miljoner år sedan händer idag under delar av centrala Sydamerika.”