Colorado-plateauet er det område, som Colorado-floden og den gigantiske Grand Canyon-kløft skærer sig igennem i staten Arizona, USA.
Selvom den nederste del af den sprøde del af jordkappen, lithosfæren, tilsyneladende sænker sig i området, så løfter Colorado-plateuaet sig paradoksalt nok – og det har længe undret forskerne.
Nu er forskere fra Rice University i Texas kommet et skridt nærmere forståelsen af den geologiske proces. Det er sket ved hjælp af et avanceret system af seismiske stationer, kaldet USArray, skriver Nature.
Grand Canyons geologiske paradoks
Ved at kombinere en stor mængde seismologiske observationer fra USArray med billeder, der svarer til ultralyds,- og CAT-skanninger af Colorado-plateauet, har forskerne fundet frem til den geologiske mekanisme, der forklarer paradokset, skriver Nature.
Et snitbillede af Colorado-plateauet og den underliggende kappe. Den kolde, sprøde lithosfære (blå områder) “drypper” ned i den dybe kappe, samtidig med at den varme og delvis opsmeltede asthenosfære (gule områder) stiger op og skaber opdrift. (Illustration: Levander Lab/Rice University)Det kombinerede billede viser, at den nederste del af lithosfæren brækker af og ”drypper” ned i jordkappen, i et område lige nord for Grand Canyon.
Sprøde lithosfærestykker synker ned i den bløde og mobile del af jordkappen, som kaldes asthenosfæren.
På grund af denne proces bliver det muligt for den varme og bløde asthenosfæriske del af kappen at trænge op under og delvist ind i den sprøde lithosfærekappe.
Her udvider det asthenosfæriske kappemateriale sig og kommer derved til at fungere som en bøje: det giver opdrift og løfter den øverste del af jordskorpen – og dermed Coloradoplateauet – op.
\ Fakta
USArray består af 400 seismografer, som står med cirka 70 kilometers mellemrum. Seismograferne er transportable og står cirka 2 år på et givent sted. Derefter bliver hvert enkelt instrument flyttet til et nyt sted. På den måde er forskere ved at kortlægge dybe geologiske strukturer over hele USA.
»USArray er et fintmasket netværk af særlig fintfølende seismografer, som giver meget detaljerede og ensartede målinger. Med USArray, og en metode der kaldes seismisk tomografi, kan forskerne se detaljer i stor dybde, som man ikke hidtil har kunnet se,« forklarer Niels Balling, som er forsker og lektor i geologi og geofysik ved Aarhus Universitet.
»Det er derfor, at man nu kan se, hvad der sker på grænsen mellem lithosfæren og asthenosfæren i en meget højere detaljegrad. Man er ved at undersøge hele USA’s meget dybe undergrund med dette system, og der er allerede opnået imponerende resultater,« siger Niels Balling.
Undersøgelser af den skandinaviske undergrund
I Europa har vi ikke noget, der modsvarer det fintmaskede og detaljerede regionale USArray-system, men Niels Balling og hans kolleger har brugt samme teknik i deres undersøgelse af meget dybe strukturer i den skandinaviske undergrund.
»Vi har undersøgt grænsen mellem lithosfæren og asthenosfæren med seimisk tomografi for hele det sydskandinaviske område, og har blandet andet fundet meget interessante forskelle i lithosfærens og asthenosfærens struktur mellem Danmark, Sverige og Norge. Vores resultater er baseret på analyse af data fra mange forskellige seismiske stationer og er på vej til at blive offentliggjort,« siger Niels Balling.
