Когда геолог Элизабет Миллер начала картировать систему разломов в Долине Смерти, она усомнилась в происхождении некоторых осадочных пород, которые ранее считались местными. Теперь анализ показал, откуда они на самом деле пришли: из центральной Невады, что указывает на то, что часть сегодняшнего Большого Бассейна была самой высокогорной землей в Северной Америке от 40 до 20 миллионов лет назад..
Путешествие этих отложений на юг по речным системам, впадающим в древний Тихий океан, рассказывает историю об истории Земли и широко обсуждаемом образовании горного хребта Сьерра-Невада, внушающего благоговейный трепет хребта восточной Калифорнии. который включает в себя три национальных парка: Секвойя, Кингз-Каньон и Йосемити.
Наследственная Сьерра-Невада возникла как вулканическая цепь более 100 миллионов лет назад, когда динозавры еще бродили по Земле. Новая работа, опубликованная 15 ноября в качестве глав в специальном документе Геологического общества Америки по палеогеографии и топографии западной части США, предполагает, что горы позже «умерли» - то есть они стали карликами на фоне обширного плато - во время вулканической вспышки в масштабах всего региона. -до около 40 миллионов до 20 миллионов лет назад. Затем они «возродились» около 10 миллионов лет назад, поднявшись до живописных высот, которые мы знаем сегодня.
Самые высокие точки 40-20 миллионов лет назад находились в центральной части Невады. Затем пришли разломы бассейнов и хребтов и все это разрушили, и теперь Сьерра-Невада является самым западным или последним из этих крупных блоков разломов, - сказал Миллер. «Как у горного хребта, у него было три совершенно разные истории».
Выводы Миллера и Йенса-Эрика Лунда Сни, которые проводили исследование, будучи аспирантом в Стэнфорде, предполагают, что континентальный водораздел, который обычно считается статичным, претерпел постепенное смещение на восток. Водораздел, который отделяет водоразделы, впадающие в Тихий океан, от водоразделов, впадающих на восток, оставался в древней Сьерра-Неваде в восточной Калифорнии в течение десятков миллионов лет, прежде чем переместился в центральную Неваду, когда вулканизм, начавшийся 40 миллионов лет назад, поднял земную поверхность. поверхность в волне, мигрирующей на юг.
В документах описывается, как вспышка вулканической активности в масштабах всего региона на юге Айдахо, Невады и Юты привела к тому, что внутреннее плато поднялось над древней Сьеррой. Этот сдвиг в земной мантии и земной коре создал совершенно новые системы рек, некоторые из которых несли отложения на юг, образуя слои, которые Миллер изучал возле Долины Смерти с соавтором Марком Рафтри, бывшим аспирантом..
«Материал из этих вулканов дошел до тихоокеанской стороны Сьерра-Невады - вот откуда мы знаем, что регион в центральной Неваде, где произошли извержения, был выше всего остального», - сказал Миллер, отметив что в предыдущих документах были нанесены на карту древние реки, которые несли вулканический материал.«Наша работа дополняет эту предыдущую работу тем, что мы утверждаем, что сам вулканизм на самом деле вызвал значительное увеличение топографии, потому что из-под континента поднималось так много горячего материала».
В течение десятков миллионов лет после того, как плато поднялось, наследственный хребет Сьерра был «просто спуском от высокогорья в Неваде к палеоокеану в том месте, где сейчас находится Центральная долина», - сказал Лунд Сни. Это было также, когда большая часть знаменитого калифорнийского золота была отложена в древних реках, которые текли на запад из центральной Невады в Центральную долину. Затем, примерно 10 миллионов лет назад, возникла новая Сьерра-Невада, когда западная часть США была разделена разломами бассейнов и хребтов, которые включали в себя поднятие и растяжение - процесс, который, по словам Миллера, имел очень мало общего с ее более ранней историей.
«Недавно было много споров о том, когда Сьерра-Невада возникла как горная цепь, и наша работа предполагает, что оба преобладающих мнения верны - она старая и молодая по совершенно разным тектоническим причинам», - сказал он. Лунд Сни, который в настоящее время является научным сотрудником Менденхолла в Университете США. S. Геологическая служба.
Когда древняя Сьерра-Невада впервые возникла более 100 миллионов лет назад, горы отмечали край североамериканского континента, граничащего с Тихим океаном на западе. К востоку от этой области геологи долгое время считали, что земная кора утолщается и становится нестабильной, что в конечном итоге привело к тому, что континент раздвинулся и сформировал сегодняшнюю топографию бассейна и хребта.
Но Миллер и Лунд Сни обнаружили, что регион к востоку от древней Сьерры был относительно низким, поддерживаемым более тонкой и стабильной корой, пока волна вулканических извержений 40-20 миллионов лет назад не подняла плато выше, чем предковая Сьерра. диапазон. Извержения происходили из десятков кальдер супервулканов, подобных Йеллоустоуну, в дополнение к сотням небольших вулканов - событие, которое покрыло некоторые районы тысячами футов лавы.
Исследование рисует картину топографической эволюции западной части США, которая обсуждалась с тех пор, как этот район был впервые исследован геологами в 1800-х годах и затоплен золотодобытчиками, ищущими богатства в западных предгорьях Сьерра-Невады. Это также влияет на наше понимание того, как растения и животные развивались и рассеялись по Западу; чтобы понять миграцию, биологам нужно четко понимать эволюцию ландшафта.
Авторы усовершенствовали геологические карты и использовали радиометрическое датирование минералов циркона и полевого шпата, чтобы определить время извержений и изменения топографии. Они также пересмотрели возраст предыдущих оценок высоты и климата на основе анализа стабильных изотопов кальцита в отложениях, отложившихся до и после вулканических пород..
«Вам нужно знать, когда что-то произошло и сколько времени потребовалось, чтобы действительно понять это в геологическом контексте», - сказал Миллер. «Это развивающаяся история, и по мере того, как мы собираем новые кусочки, история становится все более и более запутанной».
Исследование было поддержано Национальным научным фондом и стипендией Джеральда Дж. Либермана.
Главы в книгах: https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/books/book/2332/chapter/131715785/Downhill-from-Austin-and-Ely-to-Las-Vegas-U-Pb и