Анды продолжают формироваться, потому что океаническая плита Наска движется к Южной Америке и погружается под материковую плиту. Сжатие у западной окраины континента укорачивает и утолщает земную кору, активизирует разломы и поддерживает вулканизм. Однако это не означает, что каждая вершина ежегодно становится выше: тектоническое поднятие постоянно конкурирует с эрозией, оползнями и локальным опусканием поверхности.
Как столкновение плит создаёт горы
У западного побережья Южной Америки проходит протяжённая зона субдукции. Более плотная океаническая плита Наска погружается в мантию под Южно-Американскую плиту. При этом движение плит не прекращается, поэтому материковая окраина продолжает испытывать сжатие.
Горные породы реагируют на него по-разному. Одни слои сминаются в складки, другие перемещаются по надвигам и разломам. Большие участки земной коры наслаиваются друг на друга и утолщаются. Чем толще становится континентальная кора, тем выше она способна поддерживать поверхность над уровнем моря.
Анды возникли не в результате одного события. Их формирование продолжалось десятки миллионов лет и неодинаково шло на разных участках хребта. Северные, Центральные и Южные Анды отличаются шириной, высотой, строением коры и характером погружения океанической плиты.
Общий принцип образования хребтов рассматривается в статье о том, как образуются и разрушаются горы.
Почему погружение одной плиты под другую поднимает материк
Иногда процесс описывают так, будто плита Наска просто подталкивает Южную Америку снизу. В действительности механизм сложнее.
Субдукция создаёт сильное сцепление между плитами. Горизонтальное сближение передаёт напряжение в материковую кору, которая укорачивается и утолщается. Деформация может распространяться далеко на восток от океанического желоба, захватывая новые области предгорий.
В глубине формируется массивный корень из утолщённой коры. Континентальная кора менее плотная, чем вещество мантии, поэтому её толстый объём поддерживает высокое положение гор по принципу изостазии. Это можно сравнить с тем, как толстая льдина выступает над водой сильнее тонкой, хотя большая часть её объёма скрыта.
Движение плит связано со строением литосферы и астеносферы, но земная кора не выдавливается вверх одним цельным блоком. Она деформируется по множеству разломов и складчатых поясов.
Одинаково ли растут все Анды
Нет. Анды протянулись на тысячи километров, и тектоническая обстановка вдоль хребта различается.
В одних местах плита Наска погружается под большим углом. В других она некоторое расстояние движется почти горизонтально под материком. Такое пологое погружение усиливает сцепление плит и может переносить деформацию далеко вглубь континента.
На ширину и форму гор влияют также древние разломы и неодинаковое строение Южно-Американской плиты. Старые осадочные бассейны, прочные блоки фундамента и участки ранее растянутой коры по-разному реагируют на новое сжатие.
Поэтому правильнее говорить, что Андская горная система остаётся тектонически активной. Отдельные её части могут подниматься, расширяться, смещаться горизонтально или временно опускаться.
Как с ростом Анд связаны землетрясения
Граница плит движется не плавно по всей длине. На некоторых участках плиты сцеплены, хотя их общее движение продолжается. В породах постепенно накапливается упругая деформация.
Когда сцепление не выдерживает, происходит резкое смещение и возникает землетрясение. Именно поэтому запад Южной Америки относится к наиболее сейсмически активным регионам мира. Подробнее эта связь раскрыта в статье о том, почему в Андах часто происходят землетрясения.
Землетрясение может за несколько минут поднять один участок побережья и опустить соседний. Но такие скачки являются частью длительного процесса, который геологи оценивают по разломам, поднятым морским террасам, спутниковым измерениям и возрасту горных пород.
Частые землетрясения подтверждают продолжающееся движение плит, но сами по себе не означают, что весь хребет после каждого толчка становится выше.
Почему в Андах много вулканов
При погружении плиты Наска в глубину из её пород и осадков высвобождается вода. Она попадает в вышележащую мантию и облегчает частичное плавление пород. Образующаяся магма поднимается через земную кору и питает вулканы.
Так возник Андский вулканический пояс. Вулканизм добавляет новые породы и способен создавать отдельные высокие вершины, но основная ширина и высота горной системы связаны прежде всего с длительным сжатием и утолщением континентальной коры.
В некоторых сегментах, где плита погружается под малым углом, активный вулканизм ослабевает или отсутствует. Поэтому вулканы распределены вдоль Анд не сплошной цепью.
Эти процессы относятся к проявлениям внутренних сил Земли.
Почему горы не растут бесконечно
Одновременно с тектоническим поднятием Анды разрушаются. Реки углубляют долины, ледники срезают склоны, перепады температуры дробят породы, а оползни переносят материал вниз.
Чем выше и круче становится рельеф, тем активнее обычно работает эрозия. Удаление горных пород уменьшает нагрузку на кору и иногда вызывает дополнительное изостатическое поднятие. Поэтому изменение высоты является результатом нескольких процессов, действующих одновременно.
Климат тоже влияет на форму Анд. На влажном восточном склоне реки выносят огромное количество материала, тогда как в крайне сухих районах западного склона поверхность разрушается медленнее.
Если тектоническое поднятие превышает эрозию, средняя высота участка увеличивается. Если разрушение идёт быстрее, горы могут снижаться, несмотря на продолжающееся сближение плит.
Можно ли измерить современный рост Анд
Спутниковая геодезия позволяет регистрировать перемещения земной поверхности с точностью до миллиметров. Однако полученные скорости нельзя превращать в единую цифру роста всей горной системы.
Измерения отражают движение конкретной точки в конкретный период. На результат влияют постепенная деформация, накопление напряжения перед землетрясением, резкие смещения во время толчка и последующее расслабление коры.
Кроме того, движение может быть горизонтальным, вертикальным или сочетать оба направления. Поэтому утверждение, что «Анды растут на одинаковое количество сантиметров в год», было бы неправильным.
Геологи говорят о продолжающемся горообразовании, потому что плиты всё ещё сходятся, земная кора деформируется, разломы активны, а рельеф приспосабливается к этим движениям.
---
Анды продолжают расти в геологическом смысле, поскольку субдукция плиты Наска под Южную Америку не закончилась. Сжатие утолщает кору, активизирует разломы и поддерживает вулканизм. Но реальная высота каждой части хребта зависит от баланса между поднятием, землетрясениями, эрозией и локальным опусканием поверхности.
