Hvilke kræfter kontrollerer højden af ​​bjerge?

Forskere har fundet frem til en ny klassificeringsordning for bjergbælter, der kun bruger et enkelt tal til at beskrive, om højden af ​​bjergbæltet hovedsageligt styres af forvitring og erosion eller af egenskaberne ved jordskorpen, dvs. den litosfæriske styrke:" Beaumont nummer" (Bm). Det er opkaldt efter Chris Beaumont, en videnskabsmand, der sammen med sit team udviklede koblede modeller af overfladeprocesser og tektoniske kræfter. Forskerne rapporterer om deres resultater i det aktuelle nummer af Nature .

Et Beaumont-tal mellem 0,4 og 0,5 betyder, at bjergene er i en såkaldt flux-steady state, hvor de styrende faktorer for bjergvækst er tektoniske kræfter og den litosfæriske styrke, afbalanceret af forvitringsprocesser som for eksempel i Taiwan. Med en Bm-værdi lavere end 0,4 er bjerge også i en stabil flux-tilstand, men med erosion som kontrollerende faktor som de sydlige alper i New Zealand. Et Beaumont-tal over 0,5 betyder, at bjergene stadig vokser (ikke-stabil tilstand) med litosfærisk styrke, der styrer processen. Eksempler på denne type er Himalaya-Tibet-bjergene og de centrale Andesbjerge.

Denne klassificering løser et langvarigt spørgsmål om, hvorvidt tektoniske kræfter og styrken af ​​jordskorpen er de kontrollerende faktorer for bjerghøjde, eller om forvitringsprocesser er i kontrol. Den nye undersøgelse siger, at det kan være det ene eller det andet - afhængigt af geografisk placering, klima og underjordiske egenskaber.

Holdet af videnskabsmænd ledet af Sebastian G. Wolf fra Bergen Universitet i Norge brugte en ny koblet overfladeproces og tektonisk model i kappeskala til deres undersøgelse ved at kombinere den termomekaniske tektoniske model FANTOM med landskabsudviklingsmodellen FastScape. Således var de i stand til at forene høje erosionsrater i nogle aktive orogener med langsigtet overlevelse af bjergbælter i hundreder af millioner af år.

Jean Braun fra GFZ German Research Center for Geosciences, som var medforfatter til papiret, siger, at "med vores Beaumont-tal kan vi bestemme, i hvilken andel tektonik, klima og skorpestyrke styrer højden af ​​bjergbælter. Og for de fleste bjerge bælter, kan dette gøres uden komplekse målinger eller antagelser; alt hvad der er nødvendigt er en viden om konvergenshastigheden opnået fra nutidens pladehastigheder eller pladerekonstruktioner, højden af ​​bjerget opnået fra et topografisk kort og den opnåede udvidelseshastighed fra den geologiske optegnelse. I en nøddeskal:Om et bjerg er kort eller højt, er produktet af langsom eller hurtig konvergens, vådt eller tørt klima eller stærk eller svag skorpe." Beaumont-tallet viser, hvilken af ​​disse tre faktorer der dominerer.