Seismologen die onderzoeken hoe de aarde nieuwe continentale korst vormt, hebben meer dan 20 jaar seismische gegevens verzameld van een groot deel van het Zuid-Amerikaanse Andesplateau en hebben vastgesteld dat processen daar veel meer continentaal gesteente hebben geproduceerd dan eerder werd aangenomen.

"Als korst van een oceanische tektonische plaat onder een continentale tektonische plaat duikt, zoals het doet onder het Andesplateau, het brengt water met zich mee en doet de mantel gedeeltelijk smelten, de laag onder de aardkorst, ", zei Jonathan Delph van Rice University, co-auteur van de nieuwe studie die deze week online is gepubliceerd Wetenschappelijke rapporten . "Hoe minder dichte smelt stijgt, en er gebeurt een van de twee dingen:het blijft ofwel in de korst hangen om te kristalliseren in formaties die plutons worden genoemd, of het bereikt het oppervlak door vulkaanuitbarstingen.'

Delph, een Wiess Postdoctoraal Onderzoeksmedewerker in Rice's Department of Earth, Milieu- en planetaire wetenschap, zei dat de bevindingen suggereren dat bergvormende regio's zoals het Andesplateau, die geologen ‘orogene plateaus’ noemen, " zou veel grotere volumes continentaal gesteente kunnen produceren in minder tijd dan eerder werd aangenomen.

Studie hoofdauteur Kevin Ward, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Utah, zei, "Toen we de hoeveelheid vastzittend plutonisch gesteente onder het plateau vergeleken met de hoeveelheid uitgebarsten vulkanisch gesteente aan de oppervlakte, we ontdekten dat de verhouding bijna 30:1 was. Dat betekent dat 30 keer meer smelt vast komt te zitten in de korst dan er uitbarst, wat ongeveer zes keer hoger is dan wat algemeen wordt beschouwd als het gemiddelde. Dat is een enorme hoeveelheid nieuw materiaal dat in relatief korte tijd aan de korst is toegevoegd."

Het Andesplateau beslaat een groot deel van Bolivia en delen van Peru, Chili en Argentinië. De gemiddelde hoogte is meer dan 12, 000 voet, en hoewel het kleiner is dan het Tibetaanse plateau van Azië, verschillende geologische processen creëerden het Andesplateau. Er wordt aangenomen dat de bergvormende krachten die aan het werk zijn op het Andes-plateau vergelijkbaar zijn met die aan de westkust van de VS zo'n 50 miljoen jaar geleden, en Delph zei dat het mogelijk is dat soortgelijke krachten aan het werk waren langs de kustlijnen van continenten gedurende de hele geschiedenis van de aarde.

De meeste rotsen die de aardkorst vormen, kwamen aanvankelijk van gedeeltelijke smeltingen van de mantel. Als de smelt snel uitbarst, het vormt basalt, die de korst vormt onder de oceanen op aarde; maar er zijn nog steeds vragen over hoe continentale korst, die meer drijft dan oceanische korst, is gevormd. Delph zei dat hij en Ward hun onderzoek in 2016 begonnen toen ze hun doctoraat aan de Universiteit van Arizona aan het afronden waren. Het paar bracht enkele maanden door met het combineren van openbare datasets van seismische experimenten door verschillende Amerikaanse en Duitse instellingen. Seismische energie reist met verschillende snelheden door verschillende soorten gesteente, en door datasets te combineren die een 500 mijl brede strook van het Andes-plateau bestreken, Ward en Delph waren in staat om grote plutonische volumes op te lossen die voorheen alleen in stukjes waren gezien.

In de afgelopen 11 miljoen jaar, vulkanen hebben duizenden kubieke mijlen aan materiaal uitgebarsten over een groot deel van het Andes-plateau. Ward en Delph berekenden hun plutonische tot vulkanische verhouding door het volume te vergelijken van regio's waar seismische golven extreem langzaam reizen onder vulkanisch actieve regio's, wat aangeeft dat er wat smelt aanwezig is, met het volume gesteente dat door vulkanen op het oppervlak is afgezet.

"Orogene oceanisch-continentale subductiezones zijn gebruikelijk geweest zolang de moderne platentektoniek actief was, " zei Delph. "Onze bevindingen suggereren dat processen die lijken op die we waarnemen in de Andes, samen met de vorming van supercontinenten, zou een belangrijke bijdrage hebben kunnen leveren aan de episodische vorming van drijvende continentale korst."