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Die Anden sind das längste zusammenhängende Gebirge der Welt und erstrecken sich etwa 7.000 Kilometer entlang der Westküste Südamerikas. Der Andenrand, an dem sich zwei tektonische Platten treffen, gilt seit langem als Lehrbuchbeispiel für ein stetiges, kontinuierliches Subduktionsereignis, bei dem eine Platte unter die andere geschoben wurde und schließlich die heute zu sehende Bergkette formte. Geologen der University of Houston demonstrieren in einem in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Paper die Rekonstruktion der Subduktion der ozeanischen Nazca-Platte, deren Überreste derzeit bis zu 1.500 Kilometer unter der Erdoberfläche gefunden werden.
Ihre Ergebnisse zeigen, dass die Entstehung des Andengebirges komplizierter war, als es die Vorgängermodelle vermuten ließen.
„Die Andengebirgsformation ist seit langem ein Paradebeispiel für die Plattentektonik“, sagte Jonny Wu, Assistenzprofessor für Geologie an der UH und Mitautor der Studie.
Wenn sich tektonische Platten unter der Erdkruste bewegen und in den Mantel gelangen, verschwinden sie nicht. Vielmehr sinken sie zum Kern hin, wie Blätter, die auf den Grund eines Sees sinken. Während diese Platten sinken, behalten sie einen Teil ihrer Form und geben einen Einblick in die Oberfläche der Erde vor Millionen von Jahren.
Diese Plattenreste können mit Hilfe von Erdbebenwellen abgebildet werden, vergleichbar mit der Art und Weise, wie CT-Scans es Ärzten ermöglichen, das Innere eines Patienten zu sehen. „Wir haben versucht, mit mehr Genauigkeit in der Zeit zurückzugehen, als es jemals zuvor jemand getan hat. Dies hat zu mehr Detailreichtum geführt, als bisher für möglich gehalten wurde“, sagte Wu. „Wir haben es geschafft, bis in die Zeit der Dinosaurier zurückzugehen.“
Nazca-Plattensubduktion
Das Paper beschreibt die tiefsten und ältesten Plattenreste, die bis heute rekonstruiert wurden. Die Platten stammen aus der Kreidezeit.“Wir fanden Hinweise darauf, dass die Platte, als sie die Übergangszone erreichte, Signale an der Oberfläche erzeugte“, sagte Yi-Wei Chen, Doktorand der Geologie am UH College of Natural Sciences and Mathematics und Erstautor a der Arbeit. Eine Übergangszone ist eine diskontinuierliche Schicht im Erdmantel, die, wenn eine sinkende Platte auf sie trifft, die Bewegung der Platte verlangsamt und eine höhere Ansammlung über ihr verursacht.
Neben Wu und Chen ist John Suppe, Distinguished Professor of Earth and Atmospheric Sciences an der UH, Co-Autor des Papers.
Die Forscher fanden auch Beweise für die Idee, dass anstelle einer stetigen, kontinuierlichen Subduktion zeitweise die Nazca-Platte vom Andenrand abgerissen wurde, was zu vulkanischen Aktivitäten führte. Um dies zu bestätigen, modellierten sie die vulkanische Aktivität entlang des Andenrandes. „Wir konnten dieses Modell testen, indem wir uns das Muster von über 14.000 vulkanischen Aufzeichnungen entlang der Anden angesehen haben“, sagte Wu.
Die Arbeiten wurden im Rahmen des UH Center for Tectonics and Tomography durchgeführt, das von Suppe geleitet wird.
„Das Zentrum für Tektonik und Tomographie bringt Experten aus verschiedenen Bereichen zusammen, um die Tomographie, also die Darstellung des Erdinneren von der Seismologie bis zum Studium der Tektonik, in Beziehung zu setzen“, sagte Wu. „Zum Beispiel sind die gleichen Techniken, die wir verwenden, um diese verlorenen Platten zu erforschen, an die Erdölexplorationstechniken angepasst.“
Veröffentlichung: Southward propagation of Nazca subduction along the Andes, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-018-0860-1 , www.nature.com/articles/s41586-018-0860-1
Quelle: off. Pm der University of Houston
Titelbildunterschrift: Die Forscher der Universität Houston John Suppe, links, Jonny Wu und Yi-Wei Chen haben die alten Platten unter den Anden rekonstruiert. (Quelle: University of Houston)
Pia Gaupels
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