Naukowcy odkrywają, że geologia Himalajów nie jest taka, jak sądziliśmy



Według najnowszych badań, stuletnia teoria wyjaśniająca, w jaki sposób Azja jest w stanie utrzymać ogromny ciężar Himalajów i płaskowyżu tybetańskiego, wymaga ponownego przemyślenia. Jak pokazują najnowsze badania, naukowcy prawdopodobnie właśnie obalili stuletnią teorię dotyczącą tego, co podtrzymuje najwyższe pasmo górskie na Ziemi. Góry Himalaje powstały około 50 milionów lat temu w wyniku zderzenia kontynentów azjatyckiego i indyjskiego. Siły tektoniczne ścisnęły Tybet tak mocno, że region ten zapadł się, a jego powierzchnia zmniejszyła się o prawie 1000 kilometrów.

Płyta tektoniczna Indii ostatecznie wślizgnęła się pod płytę eurazjatycką, podwajając grubość skorupy ziemskiej pod Himalajami i płaskowyżem tybetańskim na północy i przyczyniając się do ich podniesienia. Przez sto lat dominowała teoria, że to właśnie podwojenie grubości skorupy ziemskiej stanowi jedyne obciążenie dla Himalajów i płaskowyżu tybetańskiego. Opublikowane w 1924 r. badanie szwajcarskiego geologa Émile'a Arganda pokazuje, że indyjska i azjatycka skorupa ziemska są ułożone jedna na drugiej i razem sięgają 70–80 kilometrów pod powierzchnię ziemi.

Jednak naukowcy twierdzą obecnie, że teoria ta nie wytrzymuje dokładniejszej analizy, ponieważ skały w skorupie ziemskiej topią się pod wpływem ekstremalnych temperatur na głębokości około 40 kilometrów.

„Jeśli mamy skorupę ziemską o grubości 70 kilometrów, jej najniższa część staje się rozciągliwa... staje się jak jogurt – a na jogurcie nie da się zbudować góry” – powiedział Pietro Sternai, profesor nadzwyczajny geofizyki na Uniwersytecie Mediolańskim-Bicocca we Włoszech i główny autor nowego badania analizującego geologię pod Himalajami, w rozmowie z Live Science.

Od dawna istnieją dowody na to, że teoria Arnanda jest błędna. Jednak idea dwóch czysto ułożonych jedna na drugiej skorup jest tak kusząca, że większość geologów nie podważała jej, powiedział Sternai. Historycznie rzecz biorąc, „wszystkie dostępne dane interpretowano w kategoriach pojedynczej, dwukrotnie grubszej warstwy skorupy” – powiedział. Nowe badanie pokazuje jednak, że między skorupą ziemską Azji a Indii znajduje się fragment płaszcza ziemskiego. Wyjaśnia to, dlaczego Himalaje urosły tak wysoko i nadal są tak wysokie, piszą autorzy w artykule opublikowanym 26 sierpnia w czasopiśmie Tectonics.

Płaszcz ziemski to warstwa ziemi znajdująca się bezpośrednio pod skorupą ziemską. Jest on znacznie gęstszy od skorupy ziemskiej i dlatego nie ulega upłynnieniu w tych samych temperaturach. Skorupa ziemska jest natomiast tak lekka i pływalna, że zachowuje się podobnie jak góra lodowa: im jest grubsza, tym wyżej unosi się nad powierzchnią ziemi. Sternai i jego koledzy odkryli wkładkę płaszcza, symulując na komputerze zderzenie kontynentu azjatyckiego z indyjskim. Model wykazał, że gdy płyta indyjska wślizgnęła się pod płytę eurazjatycką i zaczęła się upłynniać, części płyty uniosły się i osadziły się nie na dnie skorupy azjatyckiej, ale u podstawy litosfery, sztywnej zewnętrznej warstwy planety, składającej się ze skorupy i górnej części płaszcza. Według Sternai ma to fundamentalne znaczenie, ponieważ oznacza, że pomiędzy nałożonymi na siebie skorupami znajduje się sztywna warstwa płaszcza, która wzmacnia całą strukturę pod Himalajami. Obie skorupy zapewniają wystarczającą wyporność, aby utrzymać region w pozycji podniesionej, podczas gdy materiał płaszcza zapewnia opór i wytrzymałość mechaniczną.

Cytat:„Wszystko, czego potrzeba, aby podnieść topografię i utrzymać ciężar Himalajów i płaskowyżu tybetańskiego” – powiedział.

Następnie naukowcy porównali swoje wyniki z danymi sejsmicznymi i informacjami uzyskanymi bezpośrednio ze skał. Warstwowa struktura płaszcza w symulacji była zgodna z wcześniejszymi dowodami, których teoria Arnanda nie była w stanie wyjaśnić – powiedziała współautorka badania Simone Pilia, adiunkt nauk o Ziemi na Uniwersytecie Króla Fahda ds. Ropy Naftowej i Minerałów w Arabii Saudyjskiej, w rozmowie z Live Science.

Cytat:„Teraz wszystko ma sens” – powiedziała Pilia. „Obserwacje, które wydawały się zagadkowe, można teraz łatwiej wyjaśnić, mając model składający się ze skorupy, płaszcza i skorupy”.

Badanie dostarcza mocnych dowodów na poparcie tego modelu, ale sprzeczność z 100-letnią teorią Arnauda jest kontrowersyjna, ponieważ jest ona tak powszechnie przyjęta, powiedziała Pilia.

„Myślę, że autorzy mają rację, twierdząc, że jest to kontrowersyjne” – powiedział w e-mailu do Live Science Adam Smith, doktorant zajmujący się modelowaniem numerycznym na Uniwersytecie w Glasgow w Szkocji, który nie brał udziału w badaniu. „Wszystkie wcześniejsze prace zasadniczo zgadzały się co do tego, że cały materiał pod Himalajami pochodzi ze skorupy ziemskiej”. Niemniej jednak wyniki są wiarygodne i wyjaśniają szereg geologicznych osobliwości Himalajów, powiedział Smith. „Autorzy przeprowadzili liczne symulacje z różnymi grubościami wszystkich warstw i wydają się zawsze zakleszczać tę część płaszcza między skorupą dwóch płyt”.

Douwe van Hinsbergen , profesor globalnej tektoniki i paleogeografii na Uniwersytecie w Utrechcie w Holandii, który nie brał udziału w badaniach, nie zgodził się z twierdzeniem, że wyniki są kontrowersyjne.

Cytat:„To piękne nowe odkrycie i elegancka interpretacja” – powiedział w e-mailu do Live Science.

Cytat:„Gdyby jeden kontynent wsuwał się pod drugi, można by się spodziewać powstania kanapki składającej się od góry do dołu ze skorupy i litosfery płaszcza górnej (tybetańskiej) płyty, a następnie ze skorupy dolnej (indyjskiej) płyty”.

---

Amon
www.strefa44.pl
www.strefa44.com.pl