Как река заставила горы расступиться: загадочные механизмы нашей планеты

Река Грин-Ривер, являющаяся крупнейшим притоком реки Колорадо, всегда привлекала внимание ученых своей уникальной геологической историей. Около 8 миллионов лет назад река начала прокладывать свой путь через горный хребет Уинта, высота которого достигает 4000 метров. Этот феномен долгое время оставался загадкой, так как формирование хребта датируется примерно 50 миллионами лет назад.

Адам Смит, ведущий исследователь из Университета Глазго, отмечает, что Грин-Ривер окончательно стабилизировалась в своем современном русле в период между 8 и 2 миллионами лет назад, что подтверждается результатами геохронологического датирования.

Ранее существовали несколько гипотез, не способных полностью объяснить этот феномен. Некоторые ученые предполагали, что река Ямпа, протекающая параллельно Грин-Ривер, прорезала путь через горные породы, создавая условия для формирования русла Грин-Ривер. Однако эта гипотеза была отвергнута, так как Ямпа является слишком мелкой рекой для формирования глубоких каньонов, подобных каньону Лодор, где Грин-Ривер прорезала ущелье с вертикальными стенками высотой до 700 метров.

Другая гипотеза предполагала, что накопление осадочных отложений привело к повышению уровня воды, что позволило реке прорваться через горные породы. Однако объем этих отложений оказался недостаточным для объяснения формирования каньона Лодор.

Новые исследования, проведенные Адамом Смитом и его коллегами, предложили альтернативное объяснение этого феномена. Ученые предположили, что временные тектонические процессы, связанные с литосферным каплеобразованием, могли привести к временному опусканию хребта Уинта, что позволило реке Грин-Ривер начать прорезание через него.

Литосферные капли представляют собой плотные минеральные агрегаты, которые формируются под горными хребтами вследствие высокого давления. Эти капли состоят из тяжелых минералов, таких как гранат, которые скапливаются в сгустки и "стекают" в мантию, увлекая за собой горные породы. Когда литосферная капля отделяется от основания горного хребта, поверхность поднимается, что приводит к формированию современного рельефа.

Адам Смит и его коллеги провели моделирование процессов, происходящих в районе хребта Уинта, и обнаружили характерный "мишенеобразный" паттерн поднятия земной поверхности, который свидетельствует о литосферном каплеобразовании. Данные сейсмической томографии подтвердили наличие плотного образования на глубине около 200 километров под хребтом, что согласуется с гипотезой о литосферных каплях.

Расчеты ученых показали, что литосферная капля могла отделиться от основания хребта Уинта примерно 2–5 миллионов лет назад, что совпадает с периодом, когда река Грин-Ривер начала прорезаться через горы.

Это открытие имеет важное значение для понимания процессов формирования ландшафтов и динамики глубинных слоев планеты. Митчелл Макмиллан, исследователь из Технологического института Джорджии, отметил, что данное исследование демонстрирует, как данные о земной поверхности могут быть использованы для объяснения процессов, происходящих в мантии, что расширяет наши представления о взаимосвязи между поверхностными и глубинными геологическими процессами.

Таким образом, формирование каньона Лодор и прорезание реки Грин-Ривер через горный хребет Уинта можно объяснить не столько "упрямством" реки, сколько временными тектоническими процессами, связанными с литосферным каплеобразованием. Это открытие подчеркивает важность комплексного подхода к изучению геологических процессов, включающего анализ как поверхностных, так и глубинных факторов.