تجزیه و تحلیل جدید از توپوگرافی آند مرکزی نشان می دهد که بالا آمدن دومین فلات قاره مرتفع زمین تا حدودی توسط یک منطقه عظیم از سنگ های ذوب شده در پوسته که به عنوان جسم ماگما شناخته می شود، هدایت شده است.
فلات Altiplano-Puna منطقه‌ای مرتفع و خشک در مرکز آند است که بخش‌هایی از آرژانتین، بولیوی و شیلی را شامل می‌شود، با دشت‌های وسیعی که با آتشفشان‌های دیدنی نقطه‌گذاری شده‌اند. در مطالعه‌ای که در 25 اکتبر در Nature Communications منتشر شد، محققان از داده‌های سنجش از دور و تکنیک‌های مدل‌سازی توپوگرافی برای کشف گنبدی عظیم در فلات استفاده کردند.
حدود ۱ کیلومتر (۳۳۰۰ فوت) ارتفاع و صدها مایل عرض، درست بالای بزرگترین جسم ماگمایی فعال روی زمین قرار دارد. به گفته نوآ فینگان، دانشیار علوم زمین و سیاره‌شناسی در UC سانتا کروز و نویسنده ارشد مقاله، بالا آمدن گنبد نتیجه ضخیم شدن پوسته به دلیل تزریق ماگما از پایین است..
فینگان گفت: "گنبد پاسخ زمین به پمپاژ این محفظه ماگمای کم چگالی بزرگ به داخل پوسته است."
نویسنده اول جاناتان پرکینز، که به عنوان دانشجوی کارشناسی ارشد در UC سانتا کروز رهبری این مطالعه را بر عهده داشت و اکنون در سازمان زمین شناسی ایالات متحده است، گفت که بالا بردن گنبد حدود یک پنجم ارتفاع آندهای مرکزی را تشکیل می دهد. در منلو پارک، کالیفرنیا.
"پرکینز گفت: "این بخش بزرگی از تکامل آند است که قبلاً اندازه‌گیری نشده بود".
سایر نیروهایی که کوه‌های آند را بالا می‌برند، تکتونیکی هستند که از صفحه قاره آمریکای جنوبی که بر صفحه اقیانوسی نازکا غلبه کرده است، ناشی می‌شوند.منطقه فرورانش که در آن صفحه نازکا در زیر لبه غربی آمریکای جنوبی غواصی می کند، منبع ماگما است که وارد پوسته می شود و فعالیت های آتشفشانی در منطقه را تغذیه می کند. آب آزاد شده از دال فرورانش پوسته اقیانوسی، دمای ذوب لایه پوشاننده سنگ گوشته را تغییر می‌دهد و باعث ذوب شدن آن و بالا آمدن آن به صفحه اصلی می‌شود.
پرکینز و فینیگان با محققانی در دانشگاه آریزونا کار کردند که از تصویربرداری لرزه‌ای برای نشان دادن اندازه و وسعت قابل توجه جسم ماگمایی Altiplano-Puna در مقاله‌ای که در سال 2014 منتشر شد، استفاده کرده بودند. این مطالعه منطقه بزرگی از ذوب را شناسایی کرد. ضخامت مواد حدود 11 کیلومتر و قطر 200 کیلومتر، بسیار بزرگتر از تخمین های قبلی است.
پرکینز گفت: «مردم درباره بدن ماگما می‌شناختند، اما به خوبی اندازه‌گیری نشده بود.» "در مطالعه جدید، ما توانستیم یک جفت فضایی محکم بین آن جسم ماگمایی و این گنبد بزرگ با ارتفاع یک کیلومتر نشان دهیم."
بر اساس تجزیه و تحلیل توپوگرافی و مطالعات مدل‌سازی، محققان میزان مواد ذوب شده در بدن ماگما را محاسبه کردند و تخمینی نزدیک به تصویربرداری لرزه‌ای مبتنی بر محاسبات قبلی ارائه کردند. فینیگان گفت: "این یک راستی آزمایی مستقیم و مستقل از اندازه و وسعت بدن ماگما را فراهم می کند." "این نشان می دهد که می توانید از توپوگرافی برای یادگیری در مورد فرآیندهای عمیق پوسته استفاده کنید که تعیین کمیت آنها دشوار است، مانند سرعت تولید مذاب و میزان ماگما که از زیر به پوسته پمپاژ شده است."
مجتمع آتشفشانی Altiplano-Puna یکی از فعال ترین مکان های آتشفشانی روی زمین بود که حدود 10 میلیون سال پیش شروع شد، با چندین ابر آتشفشانی که فوران های عظیم ایجاد کردند و مجموعه بزرگی از کالدراهای فروریخته را در منطقه ایجاد کردند. اگرچه در طی چندین هزار سال هیچ فوران عمده ای رخ نداده است، اما هنوز آتشفشان های فعال و فعالیت های زمین گرمایی در منطقه وجود دارد. علاوه بر این، بررسی‌های ماهواره‌ای تغییر شکل سطح از دهه 1990 نشان داده است که بالا بردن سطح با سرعت نسبتاً سریعی در چند مکان ادامه دارد.در آتشفشان Uturuncu که دقیقاً در مرکز گنبد قرار دارد، بالا آمدن حدود 1 سانتی متر (کمتر از نیم اینچ) در سال است.
پرکینز گفت: «ما فکر می‌کنیم که بالارفتن مداوم از بدن ماگما است. "هیئت منصفه هنوز دقیقاً در مورد اینکه چه چیزی باعث آن شده است، صحبت می کند، اما ما فکر نمی کنیم که این موضوع به یک ابر آتشفشان مرتبط باشد."
رشد پوسته در زیر فلات Altiplano-Puna، که توسط نفوذ ماگما از پایین هدایت می شود، یک فرآیند اساسی در ساخت قاره ها است. پرکینز گفت: «این به ما نگاهی اجمالی به کارخانه ای می دهد که قاره ها در آن ساخته می شوند. این سیستم‌های ماگمایی بزرگ در دوره‌هایی به نام شعله‌ور شدن ماگمایی شکل می‌گیرند که مذاب زیادی به پوسته زمین تزریق می‌شود. این مشابه فرآیندی است که سیرا نوادا را 90 میلیون سال پیش ایجاد کرد، اما ما اکنون آن را در زمان واقعی می‌بینیم.
علاوه بر پرکینز و فینیگان، نویسندگان همکار مقاله عبارتند از کوین وارد، جورج زاندت، و سوزان بک در دانشگاه آریزونا و شاناکا دی سیلوا در دانشگاه ایالتی اورگان. این تحقیق توسط بنیاد ملی علوم تامین شد.
