Удивительное открытие: почему горы не растут

За редким исключением горы образуются на границах тектонических плит, в зоне их столкновения. Гималаи поднялись, когда индийский континентальный блок обрушился на Евразийскую плиту. Альпы - из-за столкновения африканской плиты с евразийской.

В том, что горы не растут бесконечно, до сих пор обвиняли эрозию. Недавнее исследование показывает, что высоту гор определяют не погодные условия, а баланс сил в земной коре. Об этом сообщают ученые из Потсдама и Мюнстера в журнале Nature.

Самые высокие горные пояса на земле, такие как Гималаи или Анды, простираются вдоль границ сходящихся плит. Они движутся навстречу друг другу, и одна из плит вынуждена погружаться в мантию под другой. При этом на поверхности контакта между ними в процессе субдукции постоянно происходят сильные землетрясения. Кроме того, миллионы гор развиваются на краях континентов.

Вопрос о том, что в первую очередь определяет высоту этих гор: тектонические процессы во внутренней части Земли или главным образом эрозия и удаление материала с земной поверхности - долгое время был предметом научных споров. Новое исследование немецких ученых, возглавляемых Армином Дильфордером, впервые показывает, что эрозия рек и ледников не оказывает существенного влияния на высоту гор.

Исследователи пришли к этому удивительному результату, рассчитав силы вдоль границ различных плит на Земле. Они использовали данные, которые предоставляют информацию о прочности границ плит и, например, полученные из измерений теплового потока в недрах на границах сходящихся пластин, а тот зависит от энергии трения на границах континентальных плит.

Формирование гор можно представить себе в виде скатерти. Если вы положите обе руки под ткань на столешницу и надавите на нее, ткань будет складываться, но всегда будет слегка скользить по тыльной стороне ладони. Складки будут соответствовать Андам, скольжение по тыльной стороне ладони - трению в недрах. В зависимости от свойств породы, при сильных землетрясениях напряженность накапливается в этих разрядах, особенно в зонах субдукции.

Исследователи собрали во всем мире данные о трении в недрах горных хребтов различной высоты (Гималаев, Анд, гор Суматры и Японии). Их использовали для расчета результирующих напряжений и, следовательно, сил, которые приводят к росту соответствующих гор. Они продемонстрировали, что в активных горах сила на границе плиты и силы, возникающие из-за веса и высоты гор, сбалансированы. Во всех исследованных горах существует такой баланс сил, хотя они расположены в разных климатических зонах с сильно различающимися скоростями эрозии.

Этот результат показывает, что горы способны реагировать на земные процессы и расти с быстрой эрозией так, что баланс сил и высота гор сохраняются. Это принципиально новое открытие дает большие возможности для углубленного исследования долгосрочного развития и роста гор.

Источник: derstandard.at