Ученые выяснили механизм роста гор

^{Joyston Judah/Pexels}

Немецкие исследователи выяснили, что в формировании горных массивов значительную роль играет не эрозия, как считалось ранее, а равновесие сил, действующих на соприкасающиеся тектонические плиты во время формирования гор. Статья ученых опубликована в журнале Nature.

Самые высокие горные хребты на Земле, такие как Гималаи или Анды, возникают вдоль границ соприкосновения тектонических плит. На таких границах две плиты движутся навстречу друг другу, и одна из них заходит под другую — в мантию Земли. Во время этого процесса, называемого субдукцией, на поверхности земли происходят сильные землетрясения. Благодаря этому процессу на протяжении миллионов лет горные хребты выстраиваются по краям тектонических плит.

Вопрос о том, чем определяется высота горных хребтов — тектоническими процессами в недрах Земли или эрозионными процессами, формирующими земную поверхность, — уже давно обсуждается в научных кругах. Теперь сотрудники Потсдамского центра имени Гельмгольца и Мюнстерского университета решили эту давнюю дискуссию. Они проанализировали прочность различных тектонических плит и рассчитали силы, действующие вдоль границ их раздела.

Ученые использовали данные измерений тепловых потоков в недрах. Тепловой поток на границах соприкасающихся плит зависит от силы трения между ними. В зависимости от характеристик породы напряжения также накапливаются глубоко под землей. Эти напряжения разряжаются при сильных землетрясениях, особенно в зонах субдукции.

Авторы новой работы собрали данные о трении в недрах горных хребтов различной высоты по всему миру. На основе этих измерений ученые рассчитали результирующие напряжения, а затем и силы, которые приводят к поднятию соответствующих горных хребтов. Таким образом, исследователи показали, что в активных горах сила на границах тектонических плит и сила тяжести гор находятся в равновесии.

Такой баланс сил существует во всех проанализированных учеными горных массивах, хотя они и расположены в разных климатических зонах с сильно различающимися скоростями эрозии. Этот результат показывает, что горные хребты способны реагировать на процессы, происходящие на поверхности Земли и расти даже с высокой скоростью эрозии так, что сохраняется баланс напряжений и силы тяжести горного хребта. Этот принципиально новый механизм открывает широкие возможности для более детального изучения роста и эволюции гор.

Автор:     Никита Шевцев

Полный текст статьи в  НАУКИ О ЗЕМЛЕ