En vy över det nordöstra Brooks Range i Alaska. Upphovsman:Justin V. Strauss
Delar av Alaskas bergiga Brooks Range transporterades sannolikt från Grönland och en sträcka av den kanadensiska Arktis mycket längre österut, enligt en serie Dartmouth-ledda studier som beskriver över 300 miljoner år av arktisk geologisk historia.
Fyndet uppdaterar den geologiska utvecklingen av Ishavet och kan hjälpa till att revidera förutsägelser om Arktis olja, gas och mineralrikedom.
Genom att förklara bildandet av Ishavet på västra halvklotet - känt som Amerasian Basin - ger forskningen fler ledtrådar till den geologiska historien i den snabbt föränderliga regionen.
"Detta är utan tvekan den viktigaste platsen för USA ur perspektivet för den arktiska ekonomiska utvecklingen, "sa Justin Strauss, en biträdande professor i jordvetenskap vid Dartmouth. "Geologin i denna region, som är direkt kopplad till sin gamla historia, kommer att hjälpa till att revidera vår kunskap om naturresurser i Arktis. "
Den befintliga modellen för bildandet av Ishavet längs gränsområdet USA och Kanada beskriver hur seismisk aktivitet, känd som felaktig, fick Alaska att rotera bort från ett västband av öar i kanadensiska arktis som började för cirka 125 miljoner år sedan.
Under detta ursprungliga "rotation" -scenario, delar av Brooks Range bör matcha perfekt med Canadas Banks Island och Victoria Island cirka 450 mil bort.
Men efter nära tio år studerat exponerade stenar i regionen, Dartmouth -studierna visar att området faktiskt innehåller stenar med ursprung så långt bort som 1, 200 mil österut. Resultaten publicerades nyligen i en Specialpapper serie av Geological Society of America.
"Geologin i det nordöstra Brooks Range matchar inte något som vi har studerat i grannregionen i Nordamerika, "sa Strauss, forskningsledningen för studien. "Detta komplicerar tidigare modeller för hur du öppnar detta stora havsbassäng."
Ytterligare bekräftar resultaten, forskare inom studieområdet såg tecken på bergsbyggande processer som inte är kända för att ha ägt rum nära den nuvarande positionen i Brooks Range. Denna kollision av forntida landmassor från 400-450 miljoner år är närmare förknippad med tektonisk aktivitet i östra Arktis.
Teamet tror att området bildades av en kombination av aktiviteter, inklusive åtgärder av ett stort system för stryk-halk-liknande San Andreas-felet i Kalifornien-som transporterade en del av det som nu är Brooks Range från Grönland till västra Kanada Arktiska öarna.
En mindre skala rotation av landmassan längre västerut som tidigare har registrerats kan slutföra förklaringen av hur norra Alaska transporterades till dess nuvarande plats.
"Förhållanden på nordvästra marginalen i Nordamerika har länge varit dåligt förstådda och dåligt dokumenterade, "sa Bill McClelland, professor i jord- och miljöstudier vid University of Iowa och medforskare av studien. "Resultaten av dessa studier har väsentligt förbättrat vår förståelse av de tektoniska processer som bildade Nordamerikas arktiska marginal och kommer att vara avgörande för att driva fram nya forskningsgränser."
"På grund av dess avlägsenhet, norra sluttningen i Alaska och Yukon har hittills sett begränsade studier, "sa medutredaren Maurice Colpron, en forskare vid Yukon Geological Survey. "Att förstå området med full säkerhet kommer fortfarande att ta många års hårt arbete, men dessa forskningsresultat främjar vår kunskap om regionen kraftigt. "
När Arktis fortsätter att öppna för utveckling av olja, gas- och mineralresurser, denna nya förståelse för regionens historia kan förändra förutsägelser om hur mycket resursrikedom som finns i området.
United States Geological Survey uppskattar för närvarande att cirka 6 procent av världens olja och 25 procent av världens naturgas finns i Arktis. Regionen som studerats av teamet ligger inom Arctic National Wildlife Refuge, ett område som vissa skulle vilja öppna för oljeborrning.
Förutom att förändra synen på hur mycket resursrikedom som finns i Arktis och var den sitter, forskningen kan påverka hur länder gör anspråk på dessa resurser. Förenta staterna, Ryssland, Kanada och andra arktiska länder rusar alla efter utökade fotfästen i regionen.
"Om länder kommer att göra juridiska påståenden baserade på geologi eller geofysik, de bör överväga dessa mycket äldre gränser som vi lyfter fram. Regeringarna kommer att behöva konfrontera komplexiteten i geologi som möter politik, "sa Strauss.
Medan magnetiska undersökningar gör det möjligt för forskare att förstå hur Arktis Eurasian Basin över Europa och västra delar av Asien bildades, att samma data inte är lika lätta att tolka för Amerasian Basin ovanför Nordamerika.
Forskningen, finansierad av National Science Foundation, är baserat på förekomsten av ett stort felsystem i norra delen av Nordamerika som ännu inte är helt kartlagt.
"Detta är området i Ishavet som fortfarande förbluffar forskare. Det är ett av de sista stora havsområdena på planeten som vi bara inte förstår, "sa Strauss.
I framtida studier, forskargruppen kommer att fokusera på Kanadas Yukon och Ellesmere Island för att leta efter stora felsystem. Forskningen kommer att spåra hundratals miljoner år av geologisk utveckling för att ytterligare utforska var denna del av Alaska kom ifrån och varför den landade där den gjorde.