โครงสร้างโค้งนูนของแม่น้ำ
โครงสร้างทางธรณีวิทยาที่เรียกว่า "แอนติไคลน์แม่น้ำ" เกิดจากการยกตัวของหินอย่างเข้มข้นอันเนื่องมาจากอัตราการกัดเซาะที่สูงจากแม่น้ำสายใหญ่เมื่อเทียบกับพื้นที่โดยรอบ[ 1 ]แอนติไคลน์เป็นรอยพับที่มีลักษณะโค้งลง โดยส่วนปลายของรอยพับจะเอียงออกจากแกน และหน่วยหินที่เก่าแก่ที่สุดจะอยู่ตรงกลางของรอยพับ[ 2 ]ลักษณะเหล่านี้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมทางโครงสร้างหลายแบบ ในกรณีของแอนติไคลน์แม่น้ำ จะเกิดขึ้นเนื่องจากอัตราการกัดเซาะที่สูง โดยปกติจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมแบบโอโรเจนิค ในสภาพแวดล้อมการสร้างภูเขา เช่น เทือกเขาหิมาลัยหรือเทือกเขาแอนดีส อัตราการกัดเซาะจะสูง และแกนของรอยพับแอนติไคลน์แม่น้ำจะขนานไปกับแม่น้ำสายหลัก เมื่อแอนติไคลน์แม่น้ำเกิดขึ้น จะมีเขตการยกตัวกว้างระหว่าง 50-80 กิโลเมตรตามแนวแม่น้ำที่ก่อตัวขึ้น[ 3 ]
เหตุและผล
ลักษณะทางธรณีวิทยาที่จะเกิดขึ้นนั้นเกิดจากพลังของกระแสน้ำและความแข็งแกร่งในการดัดงอของเปลือกโลก เมื่อพลังของกระแสน้ำเพิ่มขึ้นและความแข็งแกร่งในการดัดงอลดลง จะทำให้โครงสร้างพัฒนาจากแอนติไคลน์ตามขวางไปเป็นแอนติไคลน์แม่น้ำ และในกรณีที่รุนแรงที่สุดไปเป็นแอนีโอรีซึมทางธรณีวิทยา[ 1 ]แอนติไคลน์ตามขวางมีแนวโน้มไปในทิศทางของและก่อตัวขึ้นรอบๆ แม่น้ำขนาดเล็กที่มีความแข็งแรงของเปลือกโลกค่อนข้างสูง[ 4 ]แอนติไคลน์แม่น้ำก่อตัวขึ้นรอบๆ แม่น้ำขนาดใหญ่ที่มีการกัดเซาะสูงซึ่งความแข็งแรงของเปลือกโลกค่อนข้างต่ำ แอนีโอรีซึมทางธรณีวิทยาจะเกิดขึ้นเมื่อการกัดเซาะสูงมากและเปลือกโลกอ่อนแอมาก ทำให้เกิดโครงสร้างเว้า[ 1 ]
วิธีการที่แนวโค้งแม่น้ำก่อตัวขึ้นผ่านการกัดเซาะของแม่น้ำที่ลึกและการดีดตัวของเปลือกโลกที่เกี่ยวข้อง ทำให้หินที่อยู่ลึกในเปลือกโลกถูกยกขึ้นมาสู่พื้นผิวเป็นพิเศษตามแม่น้ำสายใหญ่ เช่น แม่น้ำอารุณแม่น้ำสินธุ แม่น้ำ สุตเลจและแม่น้ำยาร์ลุงซางโบ [ 1 ] การยกขึ้นมาสู่พื้นผิวแบบแยกเดี่ยวทำให้ตัวอย่างหินแปรที่มีความดันสูงและความดันสูงมากถูกนำขึ้นมาสู่พื้นผิวในอัตราที่คงที่สูงถึง 5 มม. ต่อปี[ 5 ]การวิเคราะห์และการหาอายุด้วยวิธีทางรังสี ของ หินแปรที่มีความดันสูงและความดันสูงมากเหล่านี้สามารถช่วยสร้างวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาของแนวเทือกเขาที่ก่อตัวขึ้นได้[ 5 ]
หลักฐาน
ในเทือกเขาหิมาลัยแผ่นเปลือกโลกอินเดียกำลังชนกับแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียด้วยการเคลื่อนที่เกือบเป็นแนวเหนือ-ใต้ ดังนั้น การบีบอัดของหินในเทือกเขาหิมาลัยจึงอยู่ในทิศทางเหนือ-ใต้ ดังนั้น การพับควรเกิดขึ้นในแนวตะวันออก-ตะวันตก ดังที่สังเกตได้ อย่างไรก็ตาม ยังมีการสังเกตว่าการพับเกิดขึ้นในทิศทางเหนือ-ใต้ด้วย มีการสังเกตว่าการพับเหล่านี้เป็นไปตามร่องรอยของแม่น้ำสายหลัก เช่น แม่น้ำอรุณและแม่น้ำสินธุ เดิมทีการพับเหล่านี้ได้รับการอธิบายโดยสมมติว่าแม่น้ำไม่ได้ก่อให้เกิดโครงสร้างรูปโค้งเหล่านี้ แต่เส้นทางของแม่น้ำบังเอิญอยู่บนยอดของลักษณะทางธรณีวิทยาเหล่านี้ ทำให้เกิดการกัดเซาะที่แตกต่างกัน[ 6 ]แนวคิดของ การดีดตัวกลับของสมดุล ไอโซสแตติกได้รับการเสนอให้เป็นกลไกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพับในแนวเหนือ-ใต้เหล่านี้ และปัจจุบันได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง[ 1 ]
กระบวนการก่อตัว
การก่อตัวของโครงสร้างโค้งนูนของแม่น้ำโดยการดีดตัวแบบไอโซสแตติกแสดงไว้ในรูปด้านขวาในขั้นตอนที่เป็นอุดมคติ หลักการของไอโซสแตติกกล่าวว่า หากธรณีภาคสามารถเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้อย่างอิสระ มันจะลอยอยู่ที่ระดับความลึกที่เหมาะสมในชั้นแอสเทโนสเฟียร์โดยขึ้นอยู่กับความหนาและความหนาแน่นของธรณีภาค[ 2 ]โครงสร้างโค้งนูนของแม่น้ำเกิดขึ้นเมื่อวัสดุจำนวนมหาศาลถูกกำจัดออกไปโดยการกัดเซาะ ของแม่น้ำ ในพื้นที่ที่มีความแข็งแกร่งของเปลือกโลกต่ำ เปลือกโลกจะดีดตัวขึ้นโดยเฉพาะตามแนวแม่น้ำ ในขณะที่พื้นที่ส่วนที่เหลือยังคงค่อนข้างคงที่ ซึ่งจะทำให้เปลือกโลกโค้งงอและก่อตัวเป็นโครงสร้างโค้งนูน ซึ่งอาจใช้เวลานานถึงหมื่นปี[ 7 ]เมื่อแม่น้ำไหลผ่านพื้นที่ มันจะกัดเซาะหินที่อยู่ด้านบนออกไปเป็นจำนวนมาก ซึ่งทำให้มวลของธรณีภาคลดลง นำไปสู่การตอบสนองแบบไอโซสแตติก เมื่อไม่มีหินอยู่ด้านบน วัสดุที่อยู่ด้านล่างจะดีดตัวขึ้น เหมือนกับการเอาตุ้มน้ำหนักออกจากแพ เมื่อแม่น้ำไหลไป การกัดเซาะก็ดำเนินต่อไป ดังนั้นการยกตัวจึงดำเนินต่อไป ซึ่งจะก่อให้เกิดโครงสร้างรูปโค้งนูนต่ำและกว้าง การยกตัวนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อการกัดเซาะจากแม่น้ำมีมากกว่าอัตราการกัดเซาะเฉลี่ยของพื้นที่และมากกว่าการยกตัวของเทือกเขา[ 1 ]อัตราการกัดเซาะเฉลี่ยของเทือกเขาหิมาลัยอยู่ที่ประมาณ 1 มม. ต่อปี ในขณะที่อัตราการกัดเซาะของแม่น้ำอารุณในเทือกเขาหิมาลัยตะวันออกสูงถึง 8 มม. ต่อปี[ 1 ] [ 8 ]ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลที่เราจะเห็นโครงสร้างรูปโค้งนูนตามแนวแม่น้ำอารุณ
หลอดเลือดโป่งพองจากโครงสร้างทางธรณีวิทยา
แอนีโอนิก แอนีซึม คือ โซนที่แยกตัวออกมาซึ่งมีการยกตัวและอัตราการกัดเซาะที่รุนแรงมาก เกิดขึ้นเมื่อการยกตัวจากธรณีวิทยาท้องถิ่นรวมกับเปลือกโลกที่อ่อนแอมากและการยกตัวจากแนวโค้งของแม่น้ำ เมื่อแม่น้ำสายหลักไหลผ่านพื้นที่ที่มีการยกตัวจากธรณีวิทยาการกัดเซาะจากแม่น้ำจะกัดเซาะวัสดุที่ยกตัวขึ้น ทำให้เกิดการกัดเซาะอย่างรวดเร็วมากตามแนวแม่น้ำสายหลัก สูงถึง 10 มม. ต่อปี[ 5 ]ภายในเทือกเขาหิมาลัยมีแอนีโอนิก แอนีซึม สองแห่ง แต่ละแห่งอยู่บนจุดบรรจบ กันสองจุด ของแนวเทือกเขาได้แก่นังกาปาร์บัตทางตะวันตกและนัมเชบาร์วาทางตะวันออก[ 9 ] [ 10 ]แอนีโอนิก แอนีซึมเหล่านี้เกิดขึ้นในลักษณะคล้ายกับแนวโค้งของแม่น้ำ แต่มีอัตราการกัดเซาะที่รุนแรงและเปลือกโลกที่อ่อนแอและยืดหยุ่นมาก แนวสันเขาเป็นจุดสิ้นสุดของเทือกเขาหิมาลัยทั้งสองด้าน และกำหนดตำแหน่งของแม่น้ำขนาดใหญ่สองสาย ได้แก่ แม่น้ำสินธุและแม่น้ำยาร์ลุงซางโป แนวสันเขาทั้งสองด้านของเทือกเขาหิมาลัยมีลักษณะเด่นคือ เขตแนว รอยเลื่อนแบบเฉียงแทนที่จะเป็นรอยเลื่อนแบบแรง อัด เช่นเดียวกับในส่วนอื่นๆ ของเทือกเขา[ 10 ]ทางตะวันตก แม่น้ำสินธุไหลผ่านนังกาปาร์บัต และทางตะวันออก แม่น้ำยาร์ลุงซางโปไหลผ่านนัมเชบาร์วา อัตราการกัดเซาะที่สูงมากของแม่น้ำทั้งสองสายนี้ ประกอบกับเปลือกโลกที่อ่อนแอ ร้อน บาง และแห้ง[ 9 ]ทำให้เกิดพื้นที่ที่มีการยกตัวและการผุพังอย่างรุนแรง
กลไกการเปลี่ยนรูป
การเสียรูปที่เกิดจากหลอดเลือดโป่งพองทางธรณีวิทยาคล้ายกับหลอดเลือดโป่งพองในหลอดเลือด ซึ่งการลดลงของแรงกักกันทำให้เกิดการเติบโตหรือการยกตัวขึ้นในบริเวณนั้น อย่างไรก็ตาม ในสภาพทางธรณีวิทยา การเสียรูปเกิดขึ้นในช่วงหลายล้านปีด้วยพลังการกัดเซาะที่ต่อเนื่องอย่างมีนัยสำคัญตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยกิโลวัตต์ต่อเมตร[ 11 ]การกัดเซาะหรือการบางลงของเปลือกโลกในบริเวณบนพื้นผิวเมื่อเทียบกับความหนาของเปลือกโลกโดยรอบทำให้เกิดสองสิ่งที่เอื้อต่อการก่อตัวของหลอดเลือดโป่งพอง ประการแรก เนื่องจากลักษณะที่เปราะบางของหินเปลือกโลกและความแข็งแรงที่ขึ้นอยู่กับแรงดัน การลดลงของวัสดุที่อยู่ด้านบนทำให้ความแข็งแรงของเปลือกโลกลดลงเมื่อเทียบกับบริเวณโดยรอบ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการกำจัดเปลือกโลกทำให้ภาระที่อยู่ด้านบนลดลง ดังนั้นแรงดันจึงลดลงซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรง ประการที่สองความลาดชันของอุณหภูมิใต้ดินเพิ่มขึ้นในแนวดิ่ง หุบเขาที่ลึกในบริเวณนั้นสร้างพื้นที่ที่อ่อนแอที่สุดซึ่งทำให้เกิดความเครียดและทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของวัสดุที่อ่อนตัวได้ในระดับลึก
การทำให้เปลือกโลกอ่อนตัวลงในบริเวณเฉพาะที่ สามารถทำให้เกิดบริเวณที่มีความเครียดเฉพาะที่ ซึ่งจะรวมตัวการไหลของวัสดุ หินที่อ่อนตัวได้ซึ่งอยู่ลึกลงไปในเปลือกโลกจะสามารถเคลื่อนที่ไปตามทิศทางของความชันศักย์ ในขณะที่หินที่เปราะบางใกล้ผิวดินจะแตกหักเมื่อได้รับความเครียดเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนผ่านระหว่างการเสียรูปที่เปราะบางและการเสียรูปที่อ่อนตัวได้นั้นถูกกำหนดโดยอุณหภูมิ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะถูกควบคุมโดยความลึกและคุณสมบัติทางรีโอโลยี แร่ธาตุร้อนที่อ่อนแอซึ่งอยู่ต่ำกว่าจุดเปลี่ยนผ่านของความอ่อนตัวได้ พร้อมกับส่วนที่หลอมเหลวบางส่วนจำนวนมาก จะเคลื่อนตัวเข้าไปในบริเวณใต้เปลือกโลกที่บางลง อันเป็นผลมาจากการลดลงของความชันของความดันในบริเวณที่บางนั้น ณ จุดหนึ่ง ความดันจะลดลงอย่างมากเมื่อเคลื่อนตัวจากหินฐานที่บรรจบกันเข้าไปในเปลือกโลกที่บางลง ซึ่งทำให้เกิดการลดความดันอย่างรวดเร็วที่เส้นไอโซเทอร์ม ที่ค่อนข้างคงที่และสูงขึ้น การหลอมเหลวจากการลดความดันเกิดขึ้น ซึ่งจะเพิ่มสัดส่วนของส่วนที่หลอมเหลวบางส่วนภายในวัสดุและทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็วไปยังผิวดิน การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกที่บรรจบกันอย่างต่อเนื่องจะทำให้การไหลของวัสดุมุ่งเน้นไปที่บริเวณซินแท็กเซียล โดยความอ่อนแอเฉพาะที่จะช่วยให้วัสดุไหลออกไปด้านบนได้ในฐานะกลไกการปรับตัว กระบวนการนี้แก้ปัญหาพื้นฐานของการที่วัสดุถูกบีบเข้าไปในพื้นที่จำกัดโดยการสร้างทางออก ผลที่ได้คือปฏิกิริยาตอบสนองเชิงบวก โดยการกัดเซาะจะเน้นไปที่การยกตัวขึ้น ซึ่งจะขนส่งหินอ่อนมากขึ้นในแนวดิ่ง ทำให้ความสามารถในการกัดเซาะเพิ่มขึ้น พื้นที่ที่มีระดับความสูงคงที่ในหุบเขาแม่น้ำและภูเขาที่มีลักษณะภูมิประเทศสามารถคงอยู่ได้ด้วยอัตราการผุดขึ้นสู่ผิวดินที่สูงของหินอ่อนที่มีอายุน้อย อายุของแร่ธาตุในพื้นที่นั้นจะอายุน้อยกว่าเปลือกโลกโดยรอบเนื่องจากการเย็นตัวที่เกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีความลาดชันของอุณหภูมิสูงกว่าในระดับความลึกที่ตื้นกว่า ระบบแอนีโรนิกที่พัฒนาเต็มที่ เช่น นังกาปาร์บัตสามารถมีลักษณะภูมิประเทศเฉพาะที่สูงมากของหินอายุน้อยได้เนื่องจากการกัดเซาะอย่างต่อเนื่องที่รักษาระดับความสูงในพื้นที่กัดเซาะและความเครียดในแนวดิ่งที่บังคับให้วัสดุขึ้นไปตามขอบด้านใกล้เคียง
สถานที่ตั้ง
แอนีโอซิสทางธรณีวิทยาพบได้ในพื้นที่ที่มีความสูงชันเฉพาะจุดและมีหินที่ค่อนข้างใหม่เมื่อเทียบกับบริเวณโดยรอบ ระบบที่มีการสังเกตการณ์และศึกษามากที่สุดตั้งอยู่ใน 2 ภูมิภาคหลักของเทือกเขาหิมาลัยได้แก่นังกาปาร์บัต – มวลภูเขา ฮาราโมช และนัมเชบาร์วา – กยาลาเปรีซึ่งอยู่ทางขอบด้านตะวันออกและตะวันตกตามลำดับแม่น้ำสินธุเป็นกลไกที่ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกใน ภูมิภาค นังกาปาร์บัตและแม่น้ำซางโปมีการเคลื่อนไหวในภูมิภาคนัมเชบาร์วา
มีการเสนอว่าบริเวณดัง กล่าวเป็นแหล่งที่เกิดการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกอย่างฉับพลัน (tectonic aneurysms) ตั้งอยู่ในบริเวณเซนต์เอเลียส รัฐ อะแลสกาเทือกเขาคงกูร์ชานและมุซทากอาตาในประเทศจีน และโดมเลปอนไทน์ในเทือกเขาแอลป์ของสวิตเซอร์แลนด์สถานที่เหล่านี้แสดงลักษณะที่เริ่มก่อตัวหรือคล้ายคลึงกัน แต่มีความสำคัญน้อยกว่าระบบที่กำลังสังเกตอยู่ เชื่อกันว่ากลไกการกัดเซาะและการเคลื่อนย้ายของธารน้ำแข็งเป็นสาเหตุในหลายพื้นที่ของเทือกเขาแอลป์ รวมถึงระบบเซนต์เอเลียส ด้วย
โป่งพองของเปลือกโลก Nanga Parbat-Haramosh
นังกาปาร์บัต -ฮาราโมชเป็นภูมิภาคที่มีการศึกษามากที่สุดในบริบทของการเกิดโพรงทางธรณีวิทยา ภูมิภาคนี้มีลักษณะภูมิประเทศที่แตกต่างกันอย่างมากในระยะทางสั้นๆ โดย หุบเขา แม่น้ำสินธุมีความสูงต่ำกว่ายอดเขาประมาณ 7 กิโลเมตร ภายในพื้นที่ศึกษา อายุการเย็นตัว ของไบโอไทต์ (280 °C ± 40 °C) มีอายุต่ำกว่า 10 ล้านปีอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งบ่งชี้ถึงอัตราการกัดเซาะอย่างรวดเร็วในพื้นที่[ 11 ]การศึกษาองค์ประกอบและโครงสร้างของหินในพื้นที่ชี้ให้เห็นถึงการกัดเซาะจากระดับความลึกต่ำกว่า 20 กิโลเมตร[ 11 ]อัตราการกัดเซาะจากมวลภูเขาและหุบเขาสูงกว่าอัตราพื้นฐานอย่างมีนัยสำคัญ การคำนวณอัตราการกัดเซาะสูงสุดมีตั้งแต่ 5 ถึง 12 มม. ต่อปี[ 11 ]ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง ยอดเขามีอัตราต่ำกว่าก้นหุบเขา แต่ทั้งสองแห่งก็สูงกว่าอัตราพื้นฐานนอกซินแท็กซ์อย่างมีนัยสำคัญแกรนูไลต์ที่โผล่ออกมาภายในบริเวณหลอดเลือดโป่งพองส่วนกลางแสดงถึงการหลอมเหลวและการไหลเวียนของความดันต่ำเมื่อวัสดุเคลื่อนตัวเข้าไปในบริเวณที่มีความดันลดลง อนุมานได้ว่ามีการผุกร่อนของโดมมากถึง 20 กิโลเมตรในช่วงเวลาอันสั้นมาก โดยพิจารณาจากอายุของตัวอย่างที่มีอายุตั้งแต่ 1 ถึง 3 ล้านปี[ 11 ]
นัมเช บาร์วา-กยาลา เปริ
บริเวณ แอ่งภูเขาไฟ Namche Barwa -Gayla Peri ตั้งอยู่ทางด้านตะวันออกของเทือกเขาหิมาลัยโดยมีแม่น้ำ Tsangpo ที่ยังคง ไหลอยู่ไหลลงมาตามหุบเขาระหว่างภูเขา นักวิจัยหลายคนสรุปว่าแบบจำลองแอ่งภูเขาไฟเป็นคำอธิบายที่ดีที่สุดสำหรับโครงสร้างและการจัดเรียงทางธรณีวิทยาที่สังเกตได้ในภูมิภาคนี้ อายุของหินจากบริเวณนี้ที่วัดด้วยวิธี อาร์กอน-อาร์กอนไบโอไทต์และ อายุของร่องรอย การแตกตัว ของเซอร์คอน มีอายุ 10 ล้านปีหรือน้อยกว่า[ 11 ]ซึ่งถือว่าอายุน้อยเมื่อเทียบกับหินโดยรอบ ลักษณะภูมิประเทศที่สูงชันคล้ายกับที่พบในNanga Parbatก็ปรากฏให้เห็นในภูมิภาค Namche Barwa เช่นกัน โดยมีการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงในแนวดิ่งประมาณ 4 กิโลเมตรในระยะทางแนวนอนสั้นๆ[ 11 ] พบ หินแปรสภาพระดับสูงและต่ำ ในภูมิภาคนี้ โดยมีหลักฐานบ่งชี้ถึงความแปรผันของกิจกรรมการแปรสภาพระหว่างภูมิภาคจากศูนย์กลางความเครียดและขอบ การผุดขึ้นสู่ผิวดินเกิดขึ้นในพื้นที่วงกลม โดยมี หินหลอมเหลวจากการลดความดันระดับสูงที่มีอายุน้อยกระจุกตัวอยู่ตรงกลาง[ 11 ]อัตราส่วนรูบิเดียมต่อสตรอนเทียมรอบนอกของจุดโฟกัส บ่งชี้ว่ามีการหลอมเหลวโดยมีของเหลวอยู่ [ 12 ]การมีของเหลวอยู่ภายในเนื้อหลอมเหลวได้รับการจำลองว่าเกิดขึ้นจากปริมาณน้ำฝนมหาศาลที่ทำให้น้ำแทรกซึมเข้าไปในหินเปลือกโลกชั้นตื้นเป็นเวลานาน อายุและระบบความดันบรรยากาศของหินถูกนำมาใช้ในการคำนวณปริมาตรของชั้นดินที่ถูกกำจัดออกไป ซึ่งถูกนำมาใช้ในการกำหนดปริมาณการกัดเซาะประจำปี 3 มิลลิเมตรในช่วง 10 ล้านปีที่ผ่านมา[ 11 ]
นักบุญเอเลียส
ระบบแอนีโอนิกแอนีซึมที่เสนอว่ามีอายุสี่ล้านปีในเทือกเขาเซนต์เอเลียสในอะแลสกา เกิดจากการกัดเซาะของธารน้ำแข็งบนภูเขาที่พัฒนาขึ้นจากการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกขนาดเล็กยาคูแทตใต้ขอบทวีปอเมริกาเหนือ แอนีโอนิกแอนีซึมเกิดขึ้นที่มุมแผ่นเปลือกโลกทางเหนือ ซึ่งเปลี่ยนจาก การเคลื่อนที่แบบเลื่อนเฉียง ขวาไปเป็นการเคลื่อนที่แบบดันขึ้น ทำให้เกิดการกระจุกตัวของความเครียด ความสัมพันธ์ที่ตีความได้ระหว่างการกัดเซาะและการพัฒนาของภูเขามีความแตกต่างกันระหว่างนักวิจัยมากกว่าระบบในเทือกเขาหิมาลัย เนื่องจากอายุของระบบและข้อจำกัดเกี่ยวกับการทำงานภาคสนามเนื่องจากการปกคลุมของธารน้ำแข็ง ในเทือกเขาเซนต์เอเลียส การชนและการมุดตัวทำให้เกิดการยกตัวของพื้นผิวทำให้เกิดภูเขา สภาพภูมิอากาศที่ระดับความสูงเพิ่มขึ้นทำให้เกิดการพัฒนาของธารน้ำแข็ง ส่งผลให้ศักยภาพการกัดเซาะของธารน้ำแข็งรุนแรง นับตั้งแต่เริ่มต้น การกัดเซาะของธารน้ำแข็งได้ขนส่งตะกอนไปทางทิศตะวันตกสู่มหาสมุทรแปซิฟิกและไปยังขอบทวีป หลังจากนั้นประมาณสองล้านปีก่อน การก่อตัวของรอยเลื่อนทำให้จุดศูนย์กลางของความเครียดแพร่กระจายไปทางใต้ การเปลี่ยนแปลงจุดเน้นของความเครียดส่งผลให้เกิดการพัฒนาของภูเขาไปทางใต้มากขึ้น ซึ่งทำให้ระบบภูมิอากาศหยุดชะงัก ส่งผลให้ปริมาณน้ำฝนในภูมิภาคทางเหนือของเทือกเขาเซนต์เอเลียสลดลง[ 13 ]การกัดเซาะและการผุพังในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่ส่วนใต้ของเทือกเขา ซึ่งทำให้เกิดยุคการเย็นตัวใหม่ที่เกี่ยวข้องกับศูนย์กลางของแอ่งภูเขาไฟในปัจจุบัน
การหาอายุด้วยวิธีฟิสชันแทร็กของเซอร์คอนที่ อายุน้อย(240 °C ± 40 °C) และ อายุการเย็นตัวของอะพาไทต์ด้วยวิธีฟิสชันแทร็ กและยูเรเนียม - ทอเรียม / ฮีเลียม (110 °C ± 10 °C) ของตะกอนในพื้นที่ลุ่มน้ำธาร น้ำแข็ง [ 13 ]สนับสนุนทฤษฎีอิทธิพลของการกัดเซาะต่อ ระบบธรณีแปรสัณฐาน เซนต์เอเลียสอัตราการผุพังถูกอนุมานโดยการคำนวณความแตกต่างระหว่างอายุของเซอร์คอนและอะพาไทต์ในตะกอน ยิ่งความแตกต่างระหว่างอายุของเซอร์คอนและอะพาไทต์น้อยลงเท่าใด ก็ยิ่งแสดงถึงการเคลื่อนที่ของวัสดุผ่านเส้นไอโซเทอร์มและการเย็นตัวที่เร็วขึ้นเท่านั้น ในมุมด้านเหนือของจุดสัมผัสระหว่างแผ่นเปลือกโลก อายุของเซอร์คอนและอะพาไทต์ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเป็นหลักฐานของการผุพังอย่างรวดเร็ว ความใกล้ชิดกับสภาพแวดล้อมการสะสมตัวตามแนวชายฝั่งและภายในฟยอร์ดช่วยรักษาบันทึกอัตราการตกตะกอนซึ่งใช้ในการตีความอัตราการกัดเซาะที่ 0.3 มม./ปี เดิมทีและประมาณ 1.3 มม./ปี ในช่วงล้านปีที่ผ่านมา[ 13 ]อายุและความหนาของตะกอนใช้ในการติดตามการเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางการกัดเซาะจากทางเหนือไปทางใต้
การมีอยู่ของระบบหลอดเลือดโป่งพองทางธรณีวิทยาที่ชัดเจนในภูมิภาคนี้เป็นที่ถกเถียงกันอย่างกว้างขวาง โดยนักวิจัยหลายคนสรุปว่าการกัดเซาะที่เกิดขึ้นอย่างเฉพาะเจาะจงนั้นไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนสมมติฐานดังกล่าว ชั้นธารน้ำแข็งที่ปกคลุมอยู่เป็นจำนวนมากจำกัดจำนวนตัวอย่างภาคสนามและการสังเกตทางธรณีวิทยาที่สามารถทำได้โดยตรงบนพื้นผิว ทำให้เกิดความไม่แน่นอนในการตีความ ทฤษฎีทางเลือกอื่นๆ โต้แย้งว่าการกัดเซาะถูกควบคุมโดยการบีบอัดทางธรณีวิทยาโดยมีอิทธิพลจากการกัดเซาะเพียงเล็กน้อยต่อระบบโดยรวม อายุที่น้อยกว่านั้นอธิบายได้ด้วยพื้นที่ความเครียดที่เฉพาะเจาะจงซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดรอยเลื่อน
การดำเนินงานภาคสนามในพื้นที่ที่เสนอ
โดยการเปรียบเทียบความลึกในโลกที่แร่ธาตุบางชนิดตกผลึกและระดับความสูงที่เก็บตัวอย่าง อายุของแร่ธาตุสามารถใช้ในการกำหนดอัตราที่โซนความเครียดเคลื่อนวัสดุในแนวดิ่งได้ มีการใช้วิธีการหาอายุต่างๆ กับของเหลวที่กักเก็บและแร่ธาตุเฉพาะ เพื่อให้ได้ข้อมูลลำดับเวลาของอัตราการผุดขึ้นของหินในพื้นที่ อายุที่ได้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างประวัติการผุดขึ้นและระบอบความร้อนขึ้นใหม่ โดยการเปรียบเทียบกับขอบเขตการตกผลึกของแร่ธาตุภายใต้ความดันและอุณหภูมิ อายุการ เย็นตัวของตัวอย่างอะพาไทต์โดยใช้ ยูเรเนียม - ทอเรียมและยูเรเนียม- ฮีเลียม[ 11 ] [ 14 ] [ 12 ] [ 13 ]บ่งชี้ถึงช่วงเวลาของ การเย็นตัวที่ 70 °C อุณหภูมิการปิดที่ สูงขึ้นได้ รับการหาอายุโดยใช้ วิธี การหาอายุอาร์กอน-อาร์กอนสำหรับตัวอย่างไบโอไทต์ (300 °C) [ 11 ]และวิธีการหาอายุร่องรอยการแตกตัวของเซอร์คอน (230 °C - 250 °C) [ 11 ]โดยการวิเคราะห์อายุของแร่ธาตุที่มีอุณหภูมิปิด ตัวต่างกัน นักวิจัยสามารถอนุมานความเร็วในการเคลื่อนที่ผ่านเส้น ไอโซเทอร์ม ได้ เมื่อความแตกต่างระหว่างอายุของแร่ธาตุที่เย็นตัวลงที่อุณหภูมิสูงและแร่ธาตุที่เย็นตัวลงที่อุณหภูมิต่ำมีความคล้ายคลึงกัน ก็สามารถอนุมานได้ว่าการผุดขึ้นสู่ผิวดินนั้นเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว การวัดอุณหภูมิและความดันทางธรณีวิทยาได้มาจากการใช้แร่การ์เนต - ไบโอไทต์ - แพลจิโอเคลสเพื่อจำกัดขอบเขตของระบอบการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาที่มีความดันสูง[ 12 ]อัตราการผุดขึ้นสู่ผิวดินที่ตื้นกว่า (อายุการเย็นตัวที่อุณหภูมิต่ำ) เพียงอย่างเดียวไม่สามารถนำมาใช้อธิบายหลอดเลือดโป่งพองทางธรณีวิทยาได้อย่างสมจริง เนื่องจากความเปลี่ยนแปลงของความชันไอโซเทอร์มที่ลึกอาจไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อระดับความลึกที่ตื้นกว่า นอกจากนี้ การเย็นตัวที่อุณหภูมิต่ำในระดับตื้นอาจเกี่ยวข้องกับการกัดเซาะที่ครอบงำมากกว่าการยกตัวที่ขับเคลื่อนโดยธรณีวิทยา อายุของตัวอย่างจากแร่ธาตุที่มีอุณหภูมิการเย็นตัวที่สูงกว่าบ่งชี้ถึงการผุดขึ้นสู่ผิวดินของวัสดุที่อยู่ลึกกว่า ซึ่งเป็นฟังก์ชันจำลองของหลอดเลือดโป่งพองทางธรณีวิทยา
โปรไฟล์ ความเร็วคลื่นไหวสะเทือนมักใช้ในพื้นที่ศึกษาขนาดใหญ่เพื่อระบุความผิดปกติของอุณหภูมิคงที่ที่เป็นไปได้[ 11 ]ข้อมูลความเร็วต่ำบ่งชี้ถึงหินที่ร้อนกว่าซึ่งมีการหลอมเหลวบางส่วนในระดับที่สูงกว่า ซึ่งทำให้คลื่น P ช้าลง เมื่อเทียบกับบริเวณโดยรอบ การสุ่มตัวอย่าง แม่เหล็กไฟฟ้าทำขึ้นเพื่อทดสอบความต้านทานของหิน ซึ่งใช้ในการอนุมานปริมาณของของเหลวในหิน[ 11 ]