Långt ifrån en process med smidig, oundviklig uppstigning var bildandet av de ikoniska Andesbergen helt explosiva. Då topparna steg himmel längs sydamerikas västra kust för dussintals miljoner år sedan, våldsam vulkanisk aktivitet gynnade kontinenten, konstaterar en ny studie.
Forskare gjorde upptäckten genom att studera de begravda resterna av kontinentens tektoniska plattor. Och vad forskarna fann överraskade dem.
Den 4.300 mil långa (7000 kilometer) Andesfjällen - den längsta kontinuerliga bergskedjan i världen - bildades inte på det sätt som forskare länge hade tänkt. Tidigare hävdade geologer att Nazca-havsplattan, som ligger under östra Stilla havet, hade stadigt och kontinuerligt underkastat (glidit under) Sydamerika, vilket fick marken att stiga och så småningom skapade de torniga Anderna.
"Andesbergsformationen har länge varit ett paradigm för plattaktonik", sa medförfattare Jonny Wu, biträdande professor i geologi vid University of Houston, i ett uttalande.
Men efter att ha studerat de underjordiska resterna av den Nazca oceaniska plattan, som ligger ungefär 900 mil (1 500 km) under jord, fick forskarna veta att plattan inte genomgick en stadig och kontinuerlig subduktion. Snarare rivs Nazca-plattan ibland bort från den Andinska marginalen (platsen där den underkastades), vilket ledde till vulkanisk aktivitet, sade forskarna.
För att dubbelkontrollera deras arbete modellerade forskarna vulkanaktivitet längs denna marginal.
"Vi kunde testa den här modellen genom att titta på mönstret för över 14 000 vulkaniska poster längs Anderna," varav några går tillbaka till krita, sa Wu.
Underjordiska ledtrådar
Resterna av den subdukterade Nazca-plattan ligger långt under jord, så hur studerade forskarna dem?
När tektoniska plattor rör sig under jord - det vill säga när de kryper under jordskorpan och kommer in i manteln - sjunker de mot kärnan, ungefär som fallna löv som sjunker ner till botten av en sjö. Men dessa sjunkande plattor behåller en del av sin form och ger ledtrådar till hur jordens yta såg ut för miljontals år sedan. När det gäller Nazca-plattan förlorades mer än 3 500 mil litosfär, den yttre, styva delen av jordskorpan och den övre manteln till manteln, sade forskarna.
Forskare kan avbilda dessa plattor med hjälp av data som samlats in från jordbävningsvågor, precis som en datortomografi (CT) som gör det möjligt för läkare att se insidan av en patient.
"Vi har försökt att gå tillbaka i tiden med mer noggrannhet än någon någonsin har gjort tidigare. Detta har resulterat i mer detaljer än vad som tidigare trott vara möjligt," sa Wu. "Vi har lyckats gå tillbaka till dinosauriernas ålder."
I fallet med denna studie, efter att ha analyserat dessa underjordiska tektoniska rester, kunde forskarna stycka hur Anderna bildades. Den undergivande Nazca-plattan smällde in i en övergångszon eller ett diskontinuerligt lager i manteln, vilket bromsade plattans rörelse och orsakade uppbyggnad ovanför den, säger forskarna i uttalandet.
Deras modell antyder att strömningsfasen av Nazca-subduktionen började i det som nu är Peru, under den sena kritanperioden, för cirka 80 miljoner år sedan, skrev forskarna i studien. Sedan flyttades subduktionen söderut och nådde de södra Andesfjällen i Chile av den tidiga Cenozoic, för cirka 55 miljoner år sedan, sade de.
"I motsats till det nuvarande paradigmet har Nazca-subduktion inte varit helt kontinuerligt sedan mesozoiken utan inkluderade istället episodiska divergerande faser," skrev forskarna i studien.
