Det åndende Himalaya:Store bjerge vokser i en cyklus af stigende og faldende

Hvordan og hvornår vokser bjerge? Det er fristende at tænke på bjergdannelse som noget, der kun finder sted ekstremt gradvist, på tidsskalaer på titusinder af år. En tektonisk plade skubber langsomt op mod og lidt under en anden, indtil til sidst op stiger en bjergkæde. Selvfølgelig, det billede er alt for simpelt. Vi ved, for eksempel, at processer som erosion og jordskælv påvirker måden bjerge vokser på.

Syntetisering af data fra mere end 200 undersøgelser af Himalaya, et team ledet af Caltech postdoktor Luca Dal Zilio har sammensat et langt mere komplet billede af bjergbygningsprocessen. I en review-undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Naturanmeldelser Jord og miljø den 2. maj, Dal Zilio og hans kolleger broede tidsskalaer lige fra sekunder med rystelser under et jordskælv til de millioner af år, det tager for langsigtede tektoniske processer at spille ud.

"Når vi tænker på begrebet bjerge, vi er virkelig nødt til at tænke på noget, der er under dynamisk forandring, og disse ændringer sker på forskellige tidsskalaer, " siger Dal Zilio, en jordforsker i Caltechs seismologiske laboratorium.

Forskerne fandt ud af, at Himalaya cykler gennem begivenheder, der får området til at stige og aftage, stige og aftage. "Det er næsten som om rækkevidden trækker vejret, " siger Dal Zilio. "Men, de stigende begivenheder over millioner af år er større end de hurtige nedsynkningshændelser under jordskælv. I det lange løb, denne proces fører til vækst i Himalaya -området. "

Forskerne fokuserede på rigdommen af ​​geologiske, geofysiske, og geodætiske data, der kom ud af det ødelæggende Gorkha-jordskælv i 2015 i Nepal og dets efterskælv. For eksempel, ved hjælp af radarbilleder fra satellitter, forskere fandt tidligere ud af, at Mount Everest faldt med cirka en meter under størrelsesordenen 7,8 temblor. Men i månederne efter den begivenhed, videnskabsmænd viste, at bjerget genvandt omkring 60 procent af den tabte højde.

Dal Zilio og hans kolleger trak på observationer fra de sidste flere årtier fra Himalaya, såsom tykkelsen af ​​skorpen på forskellige steder, og hvad man ved om geometrien i Main Himalaya -fejlen, de cirka 2, 000 kilometer lang fejl ved bunden af ​​bjergene. De var derefter i stand til at simulere flere jordskælvscyklusser, herunder den såkaldte interseismiske periode mellem jordskælv, hvor elastisk stress langsomt opbygges, indtil noget eller det hele frigives i form af et jordskælv. Det gjorde det muligt for forskerne at se, hvor meget de forskellige processer bidrog til bjergenes vækst.

Dal Zilio har også brugt modellen til at studere jordskælvets cyklus i Himalaya. Gorkha-jordskælvet i 2015 var det, der kaldes et delvist brud. Det frigav kun omkring halvdelen af ​​fejlens akkumulerede stress. "Virkelig forventede vi et endnu større jordskælv, "forklarer Dal Zilio." Vores model hjælper os med at forstå, hvorfor det delvise brud skete, og hvad de mulige scenarier er for fremtiden. "

At udvikle en forståelse af, hvordan Himalaya vokser og ændrer sig med tiden, og hvordan dets jordskælvscyklus påvirkes, er særligt vigtigt i betragtning af aktiviteten af ​​den primære Himalaya-forkastning og dens historie med at producere store jordskælv (nogle så store som størrelsesorden -8,8), der påvirker en af de mest befolkede regioner på jorden.

Den nye Naturanmeldelser Jord og miljø papiret har titlen "Opbygning af Himalaya fra tektoniske til jordskælvsskalaer."