Az Andok alatt eltemetett ősi táj árulta el, hogyan nőtt a hegység

Egy közel 22 millió éve eltemetett táj segíthet eldönteni a geológia egyik régóta vitatott kérdését: vajon az Andok fokozatosan emelkedett ki több tízmillió év alatt, vagy fejlődésének jelentős része egy későbbi, gyors növekedési szakaszban ment végbe?

A kutatók Észak-Chilében egy hatalmas vulkánkitörés által betemetett ősi felszín nyomait vizsgálták. Bár magát a tájat nem tudják kiásni az akár egy kilométer vastag vulkáni kőzetréteg alól, számítógépes modellek segítségével rekonstruálták, milyen lehetett a terület a kitörés előtt.

Az eredmények szerint a mai Andok helyén akkor még jóval lankásabb felszín húzódott. A kutatók ebből arra következtetnek, hogy a hegység ezen része hosszú időn keresztül lassan és fokozatosan emelkedett.

Egy vulkánkitörés konzerválta az ősi tájat

Körülbelül 21,9 millió évvel ezelőtt hatalmas kitörés történt a mai Észak-Chile területén található Lauca-kalderánál.

A kitörés óriási mennyiségű ignimbritet terített szét a környező vidéken. A lerakódás Santiago területének körülbelül hatszorosát fedte be, egyes helyeken pedig vastagsága elérte az egy kilométert.

A folyamatot a kutatók geológiai léptékű Pompejihez hasonlították. Ahogy a Vezúv kitörése megőrizte az ókori város egy pillanatát, úgy a Lauca kitörése is egy teljes táj állapotáról őrzött meg információkat.

Csakhogy itt nem épületeket és utcákat temetett maga alá a vulkáni anyag, hanem folyóvölgyeket, dombokat és egy több millió éve fejlődő felszínt.

Hogyan lehet megvizsgálni egy kilométer mélyen fekvő tájat?

A kutatók előtt komoly probléma állt: az ősi felszínhez fizikailag nem lehet hozzáférni.

Ezért több száz lehetséges ősi tájat szimuláltak számítógépes modellekkel. A modellek azt is figyelembe vették, hogyan alakítják a folyók és az erózió a fejlődő hegységek felszínét.

Ezután azt vizsgálták meg, melyik rekonstruált domborzat férhetett volna el a ma látható vulkáni kőzettakaró alatt.

Az eredmények alapján a meredek, magas hegyekből álló felszín nem egyezett a geológiai bizonyítékokkal. Sokkal jobban illeszkedett hozzájuk egy viszonylag lankás, alacsony domborzati különbségekkel rendelkező táj.

Ez azért fontos, mert a felszín alakja közvetlen kapcsolatban áll a kőzetek kiemelkedésének sebességével.

Meglepően lassan emelkedhetett az Andok

A kutatók számításai szerint a vizsgált területen a kőzetek kiemelkedésének sebessége legfeljebb körülbelül 0,26 kilométer lehetett egymillió év alatt.

Ez évszázadonként mindössze körülbelül 2,5 centimétert jelent.

Ha a hegység ebben az időszakban lényegesen gyorsabban emelkedett volna, a folyók erősebben bevágták volna magukat a felszínbe, és sokkal meredekebb, tagoltabb táj alakult volna ki. A vulkáni takaró formája azonban nem erre utal.

Összehasonlításként a ma gyorsan emelkedő hegységrendszerek egyes részein a kiemelkedés és az erózió sebessége évente milliméteres, helyenként akár centiméteres nagyságrendű lehet.