Теперь исследователи из Совместного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) и Департамента геологических наук Университета Колорадо в Боулдере предложили новый способ объяснения поднятия: вода, захваченная глубоко под земной корой, могла затопить нижнюю кору, создавая плавучесть и подъемная сила. Исследование появится в Интернете на этой неделе в журнале Geology и может представить новый механизм поднятия обширных областей континентальной коры.«Высокие равнины вызывают недоумение, потому что в этом районе нет деформаций, таких как крупные разломы или вулканическая активность, которые объясняют, как поднялась эта большая, обширная территория», — сказал ведущий автор Крейг Джонс, научный сотрудник CIRES и доцент кафедры геология в CU-Boulder. «Мы предполагаем, что за счет увлажнения нижней корки она стала более плавучей, и все это поднялось».
«Это похоже на затопление Колорадо снизу», — сказал Джонс.Джонс и его коллеги предполагают, что вода пришла из погружающейся океанической плиты Фараллон под Тихий океан 75–45 миллионов лет назад.
Эта плита скользнула под континентальную плиту Северной Америки, принеся с собой огромное количество воды, связанной минералами. Захваченная и находящаяся под большим давлением и высокой температурой, вода вышла из океанической плиты и двинулась вверх через мантию к нижней коре.
Там он гидратировал минералы нижней коры, превращая плотные, такие как гранат, в более легкие, такие как слюда и амфибол.«Если вы избавитесь от плотного граната в нижней коре, вы получите большую высоту, потому что корка станет более плавучей», — сказал Джонс. «Это как выдувать воду из балластной цистерны на подводной лодке».У Джонса был момент лампочки для этой идеи, когда его коллеги, включая соавтора Кевина Мэхана, описывали ксенолиты (части коры, выброшенные вулканическими извержениями) со всех концов Вайоминга и Монтаны.
Исследователи изучали состав ксенолитов и заметили нечто поразительное. Ксенолиты у канадской границы были очень богаты гранатом. Но дальше на юг ксенолиты становились все более гидратированными, гранат заменялся слюдой и другими менее плотными минералами.
В южном Вайоминге весь гранат исчез.Услышав эти выводы, Джонс выпалил: «Вы решили, почему Вайоминг выше, чем Монтана», — загадку, которую другие теории не смогли объяснить.В то время Махан, доцент кафедры геологии CU-Boulder, отметил, что изменение граната считалось слишком древним, более миллиарда лет назад, чтобы соответствовать теории. Но с тех пор он и другой соавтор, бывший аспирант CU-Boulder Лесли Бутчер, датировали метаморфизм одного образца ксенолита с плато Колорадо и обнаружили, что он был гидратирован «всего» 40-70 миллионов лет назад.
Предыдущие сейсмические исследования также подтверждают новый механизм. Эти исследования показывают, что от Высоких равнин Колорадо до восточного Канзаса толщина или плотность земной коры коррелируют с понижением высоты от примерно 2 км на западе до уровня моря на востоке. Аналогичное изменение наблюдается от северного Колорадо на север до канадской границы.
Другими словами, по мере того, как кора становится менее гидратированной, высота Великих равнин также становится ниже.«Вы могли бы сказать, что это просто случайность, что у нас, кажется, более толстая и плавучая кора в высокогорном Колорадо, чем в более низком центральном Канзасе, — сказал Джонс, — но почему плавучесть земной коры сегодня волшебным образом коррелирует с топографией, если это не так? что создало топографию? "Тем не менее, Джонс сразу отмечает, что этот механизм «не является ответом, но является возможным ответом.
Это отправная точка, которая дает другим исследователям представление о том, что искать для его проверки», — сказал он.
