Однако несколько лет назад новые геофизические и геологические данные заставили геофизика ETH Эди Кисслинг и Фрица Шлунеггера, специалиста по осадкам из Бернского университета, выразить сомнения по поводу этой теории. В свете новой информации исследователи постулировали альтернативный механизм формирования Альп.
Высота Альп практически не изменилась
Кисслинг и Шлунеггер отметили, что топография и высота Альп практически не изменились за последние 30 миллионов лет, и тем не менее траншея на месте Швейцарского плато продолжала опускаться, а бассейн простирался дальше на север. Это заставляет исследователей полагать, что формирование Центральных Альп и опускание траншеи не связаны, как предполагалось ранее.
Они утверждают, что если бы Альпы и траншея действительно образовались в результате столкновения двух плит, прижимающихся друг к другу, были бы явные признаки того, что Альпы неуклонно росли.
Это потому, что, исходя из более раннего понимания того, как образовались Альпы, столкновение плит, образование траншеи и высота горного хребта связаны между собой.
Более того, сейсмичность, наблюдаемая в течение последних 40 лет в Швейцарских Альпах и их северном выступе, явно свидетельствует о протяженности горных хребтов, а не о сжатии, ожидаемом для модели Адрии, смещающейся бульдозерами.
Поведение Евразийской плиты дает возможное новое объяснение. Около 60 млн.
Лет назад бывшая океаническая часть Евразийской плиты опускается под континентальную Адриатическую микроплиту на юге. Примерно 30 млн лет назад этот процесс субдукции настолько продвинулся, что вся океаническая литосфера была поглощена, и континентальная часть Евразийской плиты входит в зону субдукции.
Это означает начало так называемого столкновения континента и континента с Адриатической микроплитой, и европейская верхняя, более легкая кора отделяется от более тяжелой, лежащей ниже литосферной мантии.
Поскольку земная кора весит меньше, земная кора поднимается вверх, буквально создавая Альпы впервые около 30 млн лет назад. При этом литосферная мантия все глубже опускается в мантию Земли, вытягивая прилегающую часть плиты вниз.
Эта теория правдоподобна, потому что Альпы в основном состоят из гнейса и гранита, а их осадочный покров – это известняк. Эти породы земной коры значительно легче земной мантии, в которую погружается нижний слой плиты, литосферная мантия, после отделения двух слоев, образующих континентальную плиту. «В свою очередь, это создает сильные восходящие силы, которые поднимают Альпы из-под земли», – объясняет Кисслинг. «Именно эти восходящие силы привели к образованию Альп, а не эффект бульдозера в результате столкновения двух континентальных плит», – говорит он.
Новая модель подтверждает гипотезу подъемной силы
Чтобы исследовать гипотезу подъемной силы, Лука Даль Зилио, бывший докторант в группе профессора геофизики ETH Тараса Герии, теперь объединился с Кисслингом и другими исследователями ETH для разработки новой модели. Даль Зилио смоделировал зону субдукции под Альпами: тектонические процессы плит, которые происходили на протяжении миллионов лет, и связанные с ними землетрясения.
"Большой проблемой, связанной с этой моделью, было преодоление временных масштабов. Он учитывает молниеносные сдвиги, которые проявляются в виде землетрясений, а также деформации земной коры и литосферной мантии за тысячи лет », – говорит Даль Зилио, ведущий автор исследования, недавно опубликованного в журнале Geophysical Research Letters.
По словам Кисслинга, эта модель – отличный способ имитировать процессы возвышения, которые он и его коллега постулируют. «Наша модель является динамической, что дает ей огромное преимущество», – говорит он, поясняя, что в предыдущих моделях использовался довольно жесткий или механический подход, который не учитывал изменения в поведении пластин. «Все наши предыдущие наблюдения согласуются с этой моделью», – говорит он.
Модель основана на физических законах. Например, Евразийская плита, казалось бы, опускается на юг. Однако, в отличие от обычной модели субдукции, она фактически не движется в этом направлении, потому что положение континента остается стабильным. Это заставляет субдуцирующую литосферу отступать на север, в результате чего Евразийская плита оказывает всасывающий эффект на относительно небольшую Адриатическую плиту.
Поцелуй сравнивает действие с тонущим кораблем. Он объясняет, что в результате получается очень сильный эффект всасывания. Достаточно прочный, чтобы втянуть меньшую адриатическую микропластину, чтобы она столкнулась с коркой Евразийской плиты. «Таким образом, механизм, который приводит пластины в движение, на самом деле является не толкающим, а тянущим эффектом», – говорит он, делая вывод, что движущая сила, стоящая за ним, – это просто сила тяжести на погружающей пластине.
Переосмысление сейсмичности
Кроме того, модель имитирует возникновение землетрясений или сейсмичности в Центральных Альпах, на Швейцарском плато и ниже долины реки По. «Наша модель – это первый симулятор землетрясения в Центральных Швейцарских Альпах», – говорит Даль Зилио.
Преимущество этого симулятора землетрясений заключается в том, что он охватывает очень длительный период времени, а это означает, что он также может моделировать очень сильные землетрясения, которые происходят крайне редко.
«Текущие сейсмические модели основаны на статистике, – говорит Даль Зилио, – в то время как наша модель использует геофизические законы и, следовательно, также учитывает землетрясения, которые происходят только раз в несколько сотен лет."Текущая статистика землетрясений недооценивает такие землетрясения.
Таким образом, новое моделирование улучшает оценку риска землетрясения в Швейцарии.