הרי חנגאי במונגוליה התרוממו בעקבות שקיעת לוח טקטוני

הרי חנגאי במונגוליה המרכזית הם אחת התופעות הגאולוגיות המסתוריות ביותר בעולם. רכס הרים בצורת כיפה המתנשא לגובה של 4 קילומטרים מעל פני הים, משפיע באופן משמעותי על האקלים באזור. אולם בניגוד לרוב רכסי ההרים הגבוהים בעולם, הרי חנגאי לא נוצרו כתוצאה מתנועות לוחות טקטוניים בגבולות הלוחות.

«הרי חנגאי נמצאים במרחק של כ-5,000 קילומטרים מכל גבול לוח טקטוני, כמו הגבול עם האוקיינוס השקט», הסביר פנגפיי לי, גאולוג ממכון גאוכימיה גואנגג'ואו של האקדמיה הסינית למדעים. «קשה להבין מדוע קיימים הרים כאלה במרחק כה רב מגבולות הלוחות».

מחקר חדש בראשותו של לי מציע הסבר גאוכימי לתופעה יוצאת הדופן. החוקרים גילו כי באזור בו נמצאים כיום הרי חנגאי, היה קיים עיקול בצורת U בלוח טקטוני, אשר גרם לליתוספירה (הקרום הקשיח של כדור הארץ) להיות עבה במיוחד. חלק עבה זה נשבר בסופו של דבר ושקע לתוך המעטפת. בעקבות הסרת המשקל העודף, הקרום התרומם והביא להיווצרות הרי חנגאי.

הקשר בין עיקול הלוח לבין היווצרות ההרים

לוחות טקטוניים אינם קשיחים לחלוטין. כאשר הם נעים זה לצד זה, חלקים מהם יכולים להתעקם ולהיצטמק כמו מפה מקומטת. עיקולים כאלה, המכונים אורוקלינים, נפוצים ברחבי העולם. אורוקלין מונגולי, שאורכו כ-6,000 קילומטרים, הוא אחד הארוכים בעולם, והרי חנגאי ממוקמים בדיוק בנקודה העקומה ביותר בצורת ה-U שלו.

לי ועמיתיו חשדו כי מיקומם של הרי חנגאי לאורך האורוקלין אינו מקרי. במהלך מספר משלחות שדה שנערכו בין השנים 2018 ל-2026, אספו החוקרים דגימות סלעים ממספר אתרים בהרי חנגאי, אשר הצביעו על פעילות וולקנית עתיקה. תיארוך אורניום-עופרת בזירקונים שנמצאו בדגימות הראה כי האזור חווה פעילות וולקנית בתקופת הקרטיקון המוקדם, לפני 124–114 מיליון שנים.

«כשראיתי את גיל הסלעים, הופתעתי», אמר לי. «120 מיליון שנים – איש לא דיווח על פעילות וולקנית במונגוליה בתקופה זו. זוהי הפעם הראשונה שמתגלה עדות כזו».

החוקרים ניתחו גם את הרכב היסודות בדגימות כדי לקבוע את עומק היווצרות הסלעים. ניתוח גאוכימי חשף כי הסלעים נוצרו בליתוספירה בעומק של 80 קילומטרים מתחת לפני השטח. ממצאים אלה פורסמו בכתב העת Geology באפריל האחרון.

«זה מוזר למדי שהסלעים נוצרו בעומק כה רב», אמר לי, «מכיוון שליתוספירה מודרנית היא בעובי של כ-70 קילומטרים בלבד». על פי ההשערה של הצוות, כאשר הלוח היבשתי התעקל ויצר את האורוקלין המונגולי לפני כ-200 מיליון שנים, הליתוספירה התעבתה באזור העיקול. חלק עבה זה, שורש בעובי של לפחות 80 קילומטרים, היה בלתי יציב לאורך זמן. השורש הליתוספרי היה כבד מדי מכדי להישאר מחובר לקרום מעליו, וחלק ממנו נשבר בסופו של דבר והתנתק. כאשר שקע למעטפת העמוקה, הוא נמס והביא להתרוממות הקרום וליצירת הרי חנגאי.