Nieuwe theorie over vorming Andes

Veel geologen zijn van mening dat het Andes-gebergte is ontstaan door de botsing tussen twee aardschollen: de Nazca-schol duikt bij de Andes onder de Zuid-Amerikaanse schol weg. Hierbij zou in het Neogeen de aardkorst zijn ingekort, wat tot de ‘rimpeling’ van de Andes leidde. Anderen menen echter dat Neogene inkorting van de korst onvoldoende is om het gebergte te verklaren; er wordt ook wel gedacht aan andere processen, zoals magma dat in de diepte opstijgt en daarbij de Andes omhoog duwt. De vrij vlakke topografie van de Andes lijkt er echter, in combinatie met variaties in de samenstelling, op te wijzen dat er ook een soort zeer visceuze (stroperige) stroming van korstmateriaal een rol speelt.

Amerikaanse onderzoekers hebben via een 3-D model geprobeerd de visceuze stroming te begrijpen. Daarbij hebben ze onder meer berekeningen uitgevoerd aan het betrokken volume aardkorst. Ze gingen daarbij uit van een aardkorst die aanvankelijk 25 km dik was; dat is dezelfde dikte als het craton nu heeft, op 300 m boven zeeniveau. De berekeningen geven aan dat de Andes vanaf dat niveau ongeveer 4,1 miljoen kubieke kilometer aardkorst bevat. Door de gebergtevorming, waarbij de korst zijn huidige exceptionele dikte bereikte, moet daar zo’n 29-31 miljoen kubieke kilometer zijn bijgekomen.

Met deze gegevens als uitgangspunten komen de onderzoekers tot een inkorting van de korst sinds het Neogeen van minder dan 50 km, en van minder dan 300 km sinds het Mioceen. Dit zijn de maximale waarden voor het centrale deel van de Andes; zowel naar het noorden als naar het zuiden worden die waarden kleiner.

Hoge temperaturen

De onderzoekers komen tot de conclusie dat de huidige Andes zowel door inkorting van de korst tijdens het Neogeen kan zijn ontstaan als door inkorting die als aanzienlijk was voortgeschreden voordat het Neogeen begon. Die twee scenario’s vergen echter sterk uiteenlopende processen. In het eerste geval werden de noordelijke en zuidelijke Andes gelijktijdig opgeheven. In het tweede geval was de noordelijke Andes 25 miljoen jaar geleden al meer dan 2 km opgeheven, terwijl dat voor de zuidelijke Andes nog minder dan een kilometer was (maar de opheffing van dit deel ging weer veel sneller in de afgelopen 20 miljoen jaar).

In beide gevallen moet een groot volume aardkorst zeer visceus gestroomd hebben, net zoals dat voor het Tibetaanse Plateau in de Himalaya’s het geval is geweest. De effectieve viscositeit kan hierbij worden berekend: ca. 10-20 Pa.s. Om een dergelijke visceuze stroming mogelijk te maken, moet het onderste gedeelte van de korst aan hoge temperaturen blootgesteld zijn geweest. Dat lijkt aannemelijk, want het Altiplano-Punaq Plateau is een van de grootste ignimbrietprovincies in de wereld, met een hoge geothermische warmteflux (84 mW per vierkante meter).