Двигатели, приводящие в движение вздымающиеся в небо самые высокие горы в мире, находятся глубоко под кожей планеты. Геологи имеют некоторое представление о действующих механизмах, но фактические данные пока оставляют достаточно места для дискуссий о деталях.
В сочетании со свежим взглядом на предыдущие исследования недавний анализ новых сейсмических данных, собранных со всего южного Тибета, позволил получить удивительное представление о титанических силах, действующих под Гималаями.
Выступая на конференции Американского геофизического союза в Сан-Франциско в декабре прошлого года, исследователи из институтов США и Китая описали распад индийской континентальной плиты по мере того, как она размалывает основание Евразийской тектонической плиты, которая находится на ее вершине.
Это удивительный компромисс между двумя моделями, которые в настоящее время используются в качестве объяснения подъема Тибетского нагорья и колоссальной горной цепи Гималаев.
В обоих случаях причиной является столкновение кусков земной коры, принадлежащих Индии и Евразии. Начиная примерно с 60 миллионов лет назад, Индийская плита продвигалась под своим северным соседом, поскольку ее уносили потоки расплавленной породы в мантии.
Постепенно евразийский материк поднимался ввысь на плечах утонувшего гиганта, давая нам самые высокие высоты Земли.
Исследования плотности мантии и земной коры предполагают, что довольно плавучая индийская континентальная плита не должна так легко затонуть, однако это означает, что, вероятно, затопленные участки земной коры все еще должны проходить под днищем Евразийской плиты, а не погружаться в глубины мантии.
Другая возможность заключается в том, что Индийская плита деформируется таким образом, что некоторые части сминаются, а другие опускаются.
Возникают различные точки зрения в зависимости от того, каким видам доказательств отдается предпочтение и как данные обрабатываются.
В исследовании, проведенном геофизиком Китайского океанического университета Линь Лю, исследователи собрали данные о "восходящих и нисходящих" S-волнах и сдвиговых волнах с 94 широкополосных сейсмических станций, расположенных с запада на восток по всему южному Тибету, и объединили их с ранее собранными "возвратно-поступательными" данными о P-волнах, чтобы получить более детальное представление о динамике, приведенной ниже.
Они определили, что индийская плита не просто плавно покачивалась под евразийской плитой и не собиралась в кучу, как ковер на скользком полу.
Вместо этого она расслаивается, ее плотное основание отслаивается и погружается в мантию, в то время как ее более светлая верхняя половина продолжает свой путь прямо под поверхностью.
Хотя компьютерные модели предполагали, что более толстые участки некоторых плит могут развалиться подобным образом, исследование предоставляет первые эмпирические доказательства того, что это происходит.
Описание команды согласуется с геологическими моделями, основанными на пределах запасов родниковой воды, обогащенной гелием-3, и характере разломов и землетрясений вблизи поверхности, которые, взятые вместе, подтверждают приведенную ниже карту кровавой бойни, на которой участки старой индийской плиты кажутся более или менее неповрежденными, а другие разваливаются примерно в 100 километрах ниже, позволяя основанию деформироваться в расплавленное сердце планеты.
Наличие четкого 3D-описания границ плит в процессе их сближения не только облегчает понимание того, как наша поверхность приобрела такой вид, но и может послужить основой для будущих методов прогнозирования землетрясений.
Исследование было представлено на конференции Американского геофизического союза в 2023 году.