Mongoliets berg reste sig tack vare en geologisk reboundeffekt

De centralmongoliska Hangaybergen har länge varit ett geologiskt mysterium. Med en höjd på upp till fyra kilometer över havet formar bergskedjan det regionala klimatet, men dess uppkomst avviker från konventionella förklaringar för bergsbildning.

Enligt Pengfei Li, geolog vid Kinesiska vetenskapsakademiens institut för geokemi i Guangzhou, ligger Hangaybergen långt från alla tektoniska plattgränser – närmare 5 000 kilometer från den närmaste subduktionszonen vid Stilla havets kant.

"Det är mycket svårt att förstå varför vi har en sådan bergskedja så långt från plattgränsen", säger Li. Hans forskargrupp har nu presenterat en ny förklaring baserad på geokemiska bevis: en U-formad böj i en tektonisk platta skapade en onormalt tjock litosfär. En del av denna tunga litosfär bröts sedan loss och sjönk ner i manteln, vilket fick den omgivande jordskorpan att lyftas och bilda Hangaybergen.

Bergens uppkomst: En geologisk reboundeffekt

Forskarteamet upptäckte också spår av vulkanisk aktivitet från kritperioden för 124–114 miljoner år sedan. Genom analys av bergartsprover från flera expeditioner kunde de fastställa att vulkanismen var kopplad till en förtjockad litosfär på minst 80 kilometer – betydligt tjockare än dagens moderna litosfär som endast är 70 kilometer tjock.

"När jag såg åldern blev jag förvånad", säger Li. "Ingen hade tidigare rapporterat om vulkanism i Mongoliet under denna period. Det är den första upptäckten av vulkanisk aktivitet från denna tid."

Forskarna föreslår att den mongoliska oroklinen – en U-formad böj i den tektoniska plattan – bildades för omkring 200 miljoner år sedan. Denna böjning gjorde litosfären tjockare i kurvans mitt, vilket skapade en instabil rot. Till slut bröts en del av den tjocka litosfären loss och sjönk ner i manteln, vilket ledde till att den omgivande skorpan lyftes och bildade Hangaybergen.

En ny förståelse för bergsbildning

Upptäckten publicerades i tidskriften Geology i april och utmanar tidigare teorier om hur berg kan bildas långt från plattgränser. Genom att kombinera fältstudier med avancerad geokemisk analys har forskarna kunnat visa att reboundeffekten – där skorpan lyfts när en tung del av litosfären sjunker – kan vara en avgörande faktor för bergsbildning i ovanliga lägen.

Resultaten ger också ny insikt i hur den mongoliska oroklinen utvecklats över tid och hur sådana geologiska strukturer kan påverka regionala klimat- och ekosystemförhållanden.