I sismologi che studiano come la Terra forma la nuova crosta continentale hanno raccolto più di 20 anni di dati sismici da un'ampia fascia dell'altopiano andino del Sud America e hanno determinato che i processi lì hanno prodotto molta più roccia continentale di quanto si credesse in precedenza.

"Quando la crosta di una placca tettonica oceanica si tuffa sotto una placca tettonica continentale, come avviene sotto l'altopiano andino, porta con sé acqua e scioglie parzialmente il mantello, lo strato sotto la crosta terrestre, ", ha affermato Jonathan Delph della Rice University, coautore del nuovo studio pubblicato online questa settimana in Rapporti scientifici . "Il fuso meno denso sale, e accade una delle due cose:o si blocca nella crosta per cristallizzare in formazioni chiamate plutoni o raggiunge la superficie attraverso eruzioni vulcaniche".

Delfo, un Wiess Postdoctoral Research Associate presso il Dipartimento della Terra di Rice, Scienze ambientali e planetarie, ha detto che i risultati suggeriscono che le regioni che formano montagne come l'altopiano andino, che i geologi chiamano "altopiano orogenici, " potrebbe produrre volumi molto più grandi di roccia continentale in meno tempo di quanto si credesse in precedenza.

L'autore principale dello studio Kevin Ward, un ricercatore post-dottorato presso l'Università dello Utah, disse, "Quando abbiamo confrontato la quantità di roccia plutonica intrappolata sotto l'altopiano con la quantità di roccia vulcanica eruttata in superficie, abbiamo scoperto che il rapporto era quasi 30:1. Ciò significa che 30 volte più fusione rimane incastrata nella crosta di quella che viene eruttata, che è circa sei volte superiore a quella che generalmente si crede essere la media. Si tratta di un'enorme quantità di nuovo materiale che è stato aggiunto alla crosta in un periodo di tempo relativamente breve".

L'altopiano andino copre gran parte della Bolivia e parti del Perù, Cile e Argentina. La sua altezza media è superiore a 12, 000 piedi, e sebbene sia più piccolo dell'altopiano tibetano dell'Asia, diversi processi geologici hanno creato l'altopiano andino. Si ritiene che le forze di costruzione delle montagne all'opera nell'altopiano andino siano simili a quelle che operavano lungo la costa occidentale degli Stati Uniti circa 50 milioni di anni fa, e Delph ha affermato che è possibile che forze simili siano state all'opera lungo le coste dei continenti nel corso della storia della Terra.

La maggior parte delle rocce che formano la crosta terrestre inizialmente provenivano da fusioni parziali del mantello. Se la fusione scoppia rapidamente, forma basalto, che costituisce la crosta sotto gli oceani sulla Terra; ma ci sono ancora domande su come la crosta continentale, che è più galleggiante della crosta oceanica, è formato. Delph ha detto che lui e Ward hanno iniziato la loro ricerca nel 2016 mentre stavano completando il loro dottorato di ricerca presso l'Università dell'Arizona. La coppia ha trascorso diversi mesi combinando set di dati pubblici da esperimenti sismici di diverse istituzioni statunitensi e tedesche. L'energia sismica viaggia attraverso diversi tipi di roccia a velocità diverse, e combinando set di dati che coprivano un'area larga 500 miglia dell'altopiano andino, Ward e Delph sono stati in grado di risolvere grandi volumi plutonici che in precedenza erano stati visti solo a pezzi.

Negli ultimi 11 milioni di anni, vulcani hanno eruttato migliaia di miglia cubiche di materiale su gran parte dell'altopiano andino. Ward e Delph hanno calcolato il loro rapporto plutonico-vulcanico confrontando il volume delle regioni in cui le onde sismiche viaggiano molto lentamente sotto regioni vulcanicamente attive, indicando che è presente un po' di fusione, con il volume di roccia depositato in superficie dai vulcani.

"Le zone di subduzione oceanico-continentale orogenica sono state comuni fin da quando la moderna tettonica a placche è stata attiva, " Delph ha detto. "I nostri risultati suggeriscono che processi simili a quelli che osserviamo nelle Ande, insieme alla formazione di supercontinenti, avrebbe potuto essere un contributo significativo alla formazione episodica della crosta continentale galleggiante".