Model plaattektoniek verklaart ontstaan van Andesgebergte

Het ontstaan van de Andes is te verklaren uit het feit dat dit gebergte ligt op de rand van ’s werelds langste subductiezone. Subductiezones zijn plaatsen waar de relatief zware oceaanbodem wegduikt onder lichtere continentale korst. De in Nederland geboren en opgeleide geofysicus Wouter Schellart, werkzaam aan de Australian National University in Canberra, analyseerde alle subductiezones op de aardbol, met een totale lengte van 48.000 kilometer en concludeert dat in het midden van lange subductiezones erg weinig beweging zit. De oceaanbodem kan er moeilijk naar beneden verdwijnen en stuwt daardoor het Andesgebergte op (Nature, 15 maart).

De oceaanbodem en het oppervlak van continenten zijn opgedeeld in circa twintig schollen. Grote bergketens zoals de Alpen en de Himalaya zijn ontstaan op plaatsen waar twee relatief lichte continentale platen tegen elkaar botsen en zich omhoog werken. De Andes is uitzonderlijk, omdat deze bergketen ligt langs een zone waar de zware bodem van de Stille Oceaan wegduikt onder het Zuid-Amerikaanse continent. Raadsel voor geofysici was hoe de opstuwende kracht voor ’s werelds langste bergketen wordt geleverd op een plaats waar veel (oceanische) aardkorst naar de diepte verdwijnt. Het model van Schellart biedt nu een verklaring.

Schellart gaat ervan uit dat 90 procent van de drijvende kracht die nodig is voor het verschuiven van aardschollen wordt geleverd door het wegduiken van de relatief zware oceaanbodem. Hoe snel dat gebeurt hangt weer samen met de lengte van een subductiezone, want het wegduiken van oceaankorst wordt gelimiteerd door de snelheid waarmee onderliggend materiaal uit de aardmantel aan de uiteinden van een subductiezone omhoog kan komen. Volgens het model en de data van Schellart bewegen de uiteinden van subductiezones over het aardoppervlak met 6 tot 16 centimeter per jaar. De centrale delen verschuiven maar met maximaal 2 centimeter per jaar, zodat boogvormige zones ontstaan.

Het model verklaart ook waarom lange subductiezones zich langzaam verplaatsen en een korte, zoals die ten oosten van Nieuw-Zeeland, relatief snel. De oceaanbodem kan in het laatste geval snel wegduiken doordat het meeste onderliggende materiaal uit de aardmantel aan weerszijden wordt weggeduwd (aan de noord en zuidkant van Nieuw-Zeeland). Voor de 7.400 kilometer lange subductiezone aan de westkant van de Andes ligt dat heel anders. Het mantelgesteente onder de dalende oceaanbodem kan in het midden van deze subductiezone moeilijker weg. De subductiezone beweegt hier nauwelijks. Aan de zijkanten (het noorden en zuiden van het Zuid-Amerikaanse continent) kan het mantelmateriaal wel ontsnappen. Zo ontstaat een holronde compressiezone van waaruit de korst van Zuid-Amerika wordt opgestuwd tot de Andes.

Michiel van Nieuwstadt