Проработав в Китае более десяти лет, профессор наук о Земле Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и его аспиранты наконец подтвердили, как формировалась необычная топография Таримского бассейна. И они сделали это за 6000 миль в лаборатории в Миннесоте.Несмотря на то, что регион расположен в засушливой пустыне и является местом быстрорастущих удлиненных складок многослойной породы, называемых антиклиналями, регион Таримского бассейна имеет огромные плоские поверхности, которые скошены на вершинах этих складок. Складки вызваны продолжающимся сближением Индии и Азии.
Некоторые антиклинали поднялись на 3 мили менее чем за 2 миллиона лет — мгновение ока в геологическом времени. И, несмотря на пустынный климат и быстрое поднятие, огромные просторы — сотни квадратных миль — были покрыты реками.
Сегодня эти реки лежат в узких ущельях, пересекающих эти растущие складки.Так как же в недавнем прошлом с геологической точки зрения они разрушили такие огромные территории?
Чтобы ответить на этот вопрос, аспирант и ведущий автор Аарон Буф обратился в лабораторию Сент-Энтони Фоллс (SAFL) в Миннеаполисе. Там, с директором и соавтором SAFL Крисом Паолой, Буф построил ручей площадью 160 квадратных футов, который мог постепенно «вырастать» механически управляемую складку, по которой текли небольшие «реки», вызывая эрозию. Эксперимент моделировал условия, которые, как считается, были причиной скашивания, последний эпизод которого произошел в период дегляциации после последнего ледникового периода, около 18000 лет назад. Результаты исследователей опубликованы в журнале Nature Geoscience.
«Снятие фаски было импульсным во времени, поэтому мы думаем, что оно было изменено климатом», — пояснил соавтор Бербанк. «Когда в реках увеличивается сток наносов и воды, именно тогда необходимо было выполнить снятие фаски. Но оно должно было быть невероятно мощным и эффективным из-за огромных площадей — до 77 квадратных миль в одном сгибе — которые были разрушены ".Эта эрозия была настолько эффективной из-за процесса, называемого переключением каналов.
Когда колеблющийся поток тяжелых наносов попадает в канал, и река снова разливается, вода отводится захваченными отложениями, поэтому они перемещаются в сторону в другую область.«Такое переключение каналов должно было происходить в длительном, быстром и пространственно большом масштабе, чтобы он мог перепрыгнуть через и иметь возможность размывать такие широкие скошенные зоны», — сказал Бербанк. «Мы предположили, что, когда осадка было больше, канал менял положение чаще, и поэтому большая часть складки была скошена».Чтобы проверить гипотезу, Буфе разработал эксперимент, чтобы лучше понять, как может происходить этот процесс, и какая комбинация скорости подъема, потока наносов, потока воды и подвижности русла может привести к такой эрозии.
В течение до 100 часов, в течение которых проводился один эксперимент, механизм складывания постепенно приводился в движение по мере того, как по нему стекала вода. Каждый час поток останавливался и топография сканировалась лазерами для получения высокоточных измерений. Фотографии делались каждую минуту и ??анализировались компьютерным кодом, который различал влажный песок, сухой песок и воду, чтобы отследить смещение каналов и то, какая часть площади была скошена с течением времени.«Наша теория постулировала, что степень скоса складок, а не просто вертикальный разрез« рекой », будет определяться величиной подвижности русла, тем, как быстро каналы переключаются взад и вперед по столу ручья», — говорит Бербанк. сказал. «Более того, мы думали, что эта подвижность, вероятно, будет функцией отношения осадка к воде: большее количество осадка приведет к более быстрому смещению русла.
И фактически, это то, что показали эксперименты».