Геофизические ограничения: почему горы на Земле не могут подниматься выше 10 километров

Самая высокая точка Земли, гора Эверест в Гималаях, возвышается на 8848 метров над уровнем моря, и ни одна вершина на нашей планете не достигает отметки в 10 километров. Хотя на первый взгляд кажется, что рост горных хребтов зависит только от скорости столкновения литосферных плит и продолжительности тектонических процессов, законы геофизики устанавливают строгий физический предел для вертикального роста рельефа. Максимальную высоту гор на Земле фундаментально определяют два фактора: механическая прочность горных пород и сила земной гравитации, пишет liked.hu.

Когда горы поднимаются в результате тектонического сжатия, с увеличением их массы линейно возрастает и статическое давление на само основание горного массива. Плотность гранита, который считается основным строительным материалом материковой земной коры, и ускорение свободного падения (g) являются постоянными величинами. Когда гора достигает определенной критической высоты, давление на породы в ее основании превышает предел прочности на сжатие и предел текучести гранита. На этом пределе порода подвергается пластической деформации — под колоссальным весом материал основания начинает буквально «растекаться» во все стороны и разрушаться. Даже если бы какой-то внезапный глобальный катаклизм поднял вершину выше, она очень быстро опустилась бы ниже критической отметки из-за структурного разрушения своего фундамента.

Зато на космических телах с меньшей гравитацией, например на Марсе, горы могут достигать гораздо больших размеров. Поскольку сила притяжения там слабее, давление на основу пород достигает критического предела текучести лишь на значительно больших высотах. Именно поэтому марсианский вулкан Олимп смог вырасти более чем на 21 километр в высоту, не разрушаясь под собственным весом.

Помимо чисто рок-механических ограничений, существует и другой, локальный путь разрушения и ограничения высоты горных массивов, связанный с действием глубинных флюидов. Примером такого процесса является уникальный кольцевой массив Кондьор в Хабаровском крае или кальдера вулкана Креницина. Когда подземные магматические флюиды и газы под колоссальным давлением прорываются к поверхности, они выгибают верхние пласты пород в виде монументального купола. Однако, как только подземное подпитывание и давление затухают, образовавшаяся нестабильная конструкция просто обрушивается внутрь под действием собственного веса. Этот коллапс сопровождается измельчением породы на мелкие обломки и формирует концентрические чашеобразные структуры, внутри которых в результате длительного гидротермального вымывания часто образуются богатые месторождения платины и других благородных металлов.

Больше новостей читайте на GreenPost.