Topografia de cinturões montanhosos controlados por processos de reologia e superfície

Resumo 

Por: Marcus Cabral - 08/06/22

É amplamente reconhecido que a topografia colisional do cinturão de montanhas é gerada pelo espessamento da crosta e rebaixada pela erosão do leito do rio, ligando clima e tectônica ^{1 , 2 , 3 , 4} . No entanto, se os processos de superfície ou a força litosférica controlam a altura, a forma e a longevidade do cinturão de montanhas permanecem incertos. Além disso, como conciliar altas taxas de erosão em alguns orógenos ativos com a sobrevivência a longo prazo de cinturões de montanhas por centenas de milhões de anos permanece enigmático. Aqui investigamos o crescimento e o decaimento do cinturão de montanhas usando um novo processo de superfície acoplado ^{5 , 6} e modelo tectônico em escala do manto ⁷ . 

 Modelos de membros finais e o novo número não dimensional de Beaumont, Bm, quantificam como os processos de superfície e a tectônica controlam a evolução topográfica dos cinturões de montanhas e permitem a definição de três tipos de membros finais de orógenos em crescimento: tipo 1, estado não estacionário , força controlada (Bm > 0,5); tipo 2, fluxo estacionário ⁸ , força controlada (Bm ≈ 0,4−0,5); e tipo 3, fluxo estacionário, erosão controlada (Bm < 0,4). 

Nossos resultados indicam que a tectônica domina no Himalaia-Tibete e nos Andes Centrais (ambos do tipo 1), processos de superfície eficientes equilibram altas taxas de convergência em Taiwan (provavelmente tipo 2) e processos de superfície dominam nos Alpes do Sul da Nova Zelândia (tipo 3). O decaimento orogênico é determinado pela eficiência erosiva e pode ser subdividido em duas fases com características de rebote isostático variáveis ​​e escalas de tempo associadas. 

Os resultados apresentados aqui fornecem uma estrutura unificada que explica como os processos de superfície e a força litosférica controlam a altura, a forma e a longevidade dos cinturões de montanhas.