University of Houston forskare John Suppe, vänster, Jonny Wu och Yi-Wei Chen har rekonstruerat de gamla plattorna under Anderna. Kredit:University of Houston
Anderna är den längsta sammanhängande bergskedjan i världen, sträcker sig ca 7, 000 kilometer, eller 4, 300 mil, längs Sydamerikas västkust.
Andinska marginalen, där två tektoniska plattor möts, har länge ansetts vara läroboksexemplet på en stadig, kontinuerlig subduktionshändelse, där en tallrik gled under en annan, så småningom bildar bergskedjan som ses idag.
I en artikel publicerad i tidskriften Natur , geologer från University of Houston demonstrerar rekonstruktionen av subduktionen av Nazca Ocean-plattan, vars rester för närvarande finns ner till 1, 500 kilometer, eller cirka 900 mil, under jordens yta.
Deras resultat visar att bildandet av Andinska bergskedjan var mer komplicerat än vad tidigare modeller föreslagit.
"Formationen i Andesberget har länge varit ett paradigm för platttektonik, sa Jonny Wu, biträdande professor i geologi vid UH och medförfattare till uppsatsen.
När tektoniska plattor rör sig under jordskorpan och går in i manteln, de försvinner inte. Snarare, de sjunker mot kärnan, som löv som sjunker till botten av en sjö. När dessa tallrikar sjunker, de behåller en del av sin form, ger glimtar av hur jordens yta såg ut för miljoner år sedan.
Dessa plåtrester kan avbildas, liknande sättet som CT-skanningar tillåter läkare att se insidan av en patient, med hjälp av data från jordbävningsvågor.
"Vi har försökt gå tillbaka i tiden med mer noggrannhet än någon någonsin gjort tidigare. Detta har resulterat i mer detaljer än vad som tidigare trotts möjligt, " sa Wu. "Vi har lyckats gå tillbaka till dinosauriernas ålder."
Nazca Plate Subduktion
Papperet beskriver de djupaste och äldsta tallriksrester som rekonstruerats hittills, med plattor som går tillbaka till kritaperioden.
"Vi hittade indikationer på att när plattan nådde övergångszonen, det skapade signaler på ytan, " sa Yi-Wei Chen, en doktorsexamen geologistudent vid UH College of Natural Sciences and Mathematics och första författare på tidningen. En övergångszon är ett diskontinuerligt lager i jordens mantel, en som, när en sjunkande platta träffar den, saktar ner plattans rörelse, orsakar en uppbyggnad ovanför den.
Förutom Wu och Chen, John Suppe, Erkänd professor i jord- och atmosfärsvetenskap vid UH, är medförfattare på tidningen.
Forskarna hittade också bevis för tanken att, istället för en stadig, kontinuerlig subduktion, ibland slets Nazca-plattan bort från Andinska marginalen, vilket ledde till vulkanisk aktivitet. För att bekräfta detta, de modellerade vulkanisk aktivitet längs Andinska marginalen.
"Vi kunde testa den här modellen genom att titta på mönstret på över 14, 000 vulkaniska rekord längs Anderna, " sa Wu.
Arbetet utfördes som en del av UH Center for Tectonics and Tomography, som är regisserad av Suppe.
"Centrum för tektonik och tomografi samlar experter från olika områden för att relatera tomografi, som är avbildningen av jordens inre från seismologi, till studiet av tektonik, " sa Wu. "T.ex. samma tekniker som vi använder för att utforska dessa förlorade plattor är anpassade från petroleumprospekteringstekniker."