Verre van een proces van soepele, onvermijdelijke opkomst, was de vorming van het iconische Andesgebergte ronduit explosief. Terwijl de pieken tientallen miljoenen jaren geleden naar de hemel rezen langs de westkust van Zuid-Amerika, veroorzaakte gewelddadige vulkanische activiteit het continent, zo blijkt uit een nieuwe studie.
Onderzoekers deden de ontdekking door de begraven overblijfselen van de tektonische platen van het continent te bestuderen. En wat de wetenschappers vonden, verraste hen.
De 4.300 mijl lange (7.000 kilometer) Andes - de langste aaneengesloten bergketen ter wereld - vormde niet zoals wetenschappers lang hadden gedacht. Eerder waren geologen van mening dat de Nazca-oceanische plaat, die onder de oostelijke Stille Oceaan ligt, gestaag en continu Zuid-Amerika had ondergedompeld (weggegleden), waardoor de grond omhoog kwam en uiteindelijk de torenhoge Andes ontstond.
"De Andes-bergformatie is lange tijd een paradigma geweest van plaattektoniek", zegt co-auteur Jonny Wu, assistent-professor geologie aan de Universiteit van Houston, in een verklaring.
Maar na bestudering van de ondergrondse overblijfselen van de Nazca-oceanische plaat, die ongeveer 1500 kilometer onder de grond zitten, ontdekten de onderzoekers dat de plaat niet door een gestage en continue subductie ging. Integendeel, de Nazca-plaat werd soms weggescheurd van de Andes-marge (de plaats waar deze onderging), wat leidde tot vulkanische activiteit, aldus de onderzoekers.
Om hun werk te controleren, hebben de wetenschappers vulkanische activiteit langs deze marge gemodelleerd.
"We hebben dit model kunnen testen door te kijken naar het patroon van meer dan 14.000 vulkanische records langs de Andes", waarvan sommige teruggaan tot het Krijt, zei Wu.
Ondergrondse aanwijzingen
De resten van de ondergedompelde Nazca-plaat liggen ver onder de grond, dus hoe hebben de wetenschappers ze bestudeerd?
Wanneer tektonische platen ondergronds bewegen - dat wil zeggen, wanneer ze onder de aardkorst kruipen en de mantel binnengaan - zinken ze naar de kern, net zoals gevallen bladeren die naar de bodem van een meer zinken. Maar deze zinkende platen behouden een deel van hun vorm en bieden aanwijzingen voor hoe het aardoppervlak er miljoenen jaren geleden uitzag. In het geval van de Nazca-plaat was meer dan 3.400 mijl (5.500 km) lithosfeer, het buitenste, stijve deel van de korst en de bovenste mantel, verloren gegaan aan de mantel, aldus de onderzoekers.
Wetenschappers kunnen deze platen afbeelden met behulp van gegevens die zijn verzameld uit aardbevingsgolven, net zoals een computertomografie (CT) -scan artsen in staat stelt de binnenkant van een patiënt te zien.
"We hebben geprobeerd om met meer nauwkeurigheid terug te gaan in de tijd dan ooit tevoren. Dit heeft geresulteerd in meer details dan tot nu toe voor mogelijk werd gehouden", aldus Wu. 'We zijn erin geslaagd terug te gaan naar het tijdperk van de dinosauriërs.'
In het geval van deze studie konden de onderzoekers na analyse van deze ondergrondse tektonische overblijfselen samenstellen hoe de Andes zich vormden. De subducterende Nazca-plaat sloeg in een overgangsgebied, of een onderbroken laag in de mantel, die de beweging van de plaat vertraagde en opbouw veroorzaakte, zeiden de onderzoekers in de verklaring.
Hun model suggereert dat de stromingsfase van de Nazca-subductie begon in wat nu Peru is, tijdens het late Krijt, ongeveer 80 miljoen jaar geleden, schreven de onderzoekers in het onderzoek. Vervolgens verhuisde de subductie naar het zuiden en bereikte de zuidelijke Andes in Chili tegen het vroege Cenozoïcum, ongeveer 55 miljoen jaar geleden, zeiden ze.
"In tegenstelling tot het huidige paradigma is Nazca-subductie sinds het Mesozoïcum echter niet volledig continu, maar omvatte het in plaats daarvan episodische uiteenlopende fasen", schreven de onderzoekers in de studie.
