Stejl stigning af Berner Alperne

Den slående nordside af Berner Alperne er resultatet af en stejl stigning af klipper fra dybet efter en kollision af to tektoniske plader. Denne stejle stigning giver ny indsigt i slutfasen af ​​bjergbyggeriet og giver vigtig viden med hensyn til aktive naturrisici og geotermisk energi. Resultaterne fra forskere ved Universitetet i Bern og ETH Zürich offentliggøres i Videnskabelige rapporter .

Bjerge dukker ofte op, når to tektoniske plader konvergerer, hvor den tættere oceaniske plade subducerer sig under den lettere kontinentalplade til jordens kappe ifølge standardmodeller. Men hvad sker der, hvis to kontinentalplader med samme tæthed kolliderer, som det var tilfældet i området ved de centrale alper under kollisionen mellem Afrika og Europa?

Geologer og geofysikere ved Universitetet i Bern og ETH Zürich undersøgte dette spørgsmål. De konstruerede 3D-geometrien af ​​deformationsstrukturer gennem flere års overfladeanalyse i Berner Alperne. Ved hjælp af seismisk tomografi, ligner ultralydsundersøgelser på mennesker, de fik også yderligere indsigt i den dybe struktur af jordskorpen og videre ned til dybder på 400 km i jordens kappe.

Viskøse sten fra dybet

En rekonstruktion baseret på disse data viste, at den europæiske skorpes lys, krystallinske bjergarter kan ikke nedlægges i meget dybe dybder, men løsnes fra jordkappen i den nederste jordskorpe og tvinges følgelig tilbage op til jordoverfladen af ​​opdriftskræfter. Her dannes stejle forkastningszoner, som skubber gennem jordskorpen og letter den stejle stigning af sten fra dybet. Der er lærebogseksempler på den slags forkastningszoner i Hasli-dalen, hvor de fremstår som ar i form af morfologiske snit, der på imponerende vis skærer gennem det glacialpolerede granitlandskab.

Frigørelsen af ​​jordskorpen og kappen foregår i 25-30 kilometers dybde. Denne proces udløses af den europæiske plades langsomme synkning og tilbagetrækning i den øvre jordkappe mod nord. I specialistterminologi, denne proces kaldes slab rollback. De høje temperaturer i disse dybder gør den nederste skorpes klipper tyktflydende, hvor de efterfølgende kan tvinges op af flydende løftekræfter.

Sammen med overfladeerosion, det er denne stejle stigning af klipperne fra lavere til midterste skorpeniveauer, der er ansvarlig for Berner Alpernes stejle nordfront i dag (Titlis – Jungfrau-regionen – Blüemlisalp-området). Hævningsdataene i størrelsesordenen en millimeter om året og dagens jordskælvsaktivitet indikerer, at processen med hævning fra dybet stadig er i gang. Imidlertid, erosion på jordens overflade forårsager kontinuerlig ablation, hvorfor Alperne ikke fortsætter med at vokse opad i det uendelige.

Vigtigt for naturkatastrofer og geotermisk energi

Analysen af ​​de stejle forkastningszoner er dog ikke kun af videnskabelig interesse. De seismiske delvist stadig aktive forkastninger er ansvarlige for, at klipperne forvitrer mere intensivt på overfladen, og derfor forekommer jordskred og affaldsstrømme, for eksempel i Halsi-dalen i de ekstremt stejle områder af Spreitlaui eller Rotlaui. De alvorlige affaldsstrømme i Guttannen-området er baseret på, blandt andet, på denne strukturelle forkonditionering af værtsklipperne. Lækage af varmt hydrotermisk vand, som det er vigtigt at udforske for geotermisk energi og 2050-energipolitikken, kan spores direkte tilbage til den sprøde brud på den øvre jordskorpe og indsivningen af ​​koldt overfladevand. Vandet varmes op i dybet og kommer igen til overfladen gennem de stejle forkastningszoner – f.eks. i Grimsel-regionen. I denne forstand, de nye resultater fører til en dybere forståelse af overfladeprocesser, som påvirker vores infrastrukturer, for eksempel transitakserne (jernbane, veje) gennem Alperne.