Геологи выяснили причины аномально быстрого дрейфа Индостана

Взаимодействие зоны субдукции Индостана и пересекавшей Тетис океанической зоны субдукции привело к быстрому выносу материала перед индийской плитой и её ускоренному дрейфу на север.

Иллюстрация Thorsten W. Becker et al.

Перед столкновением с Евразией индийский субконтинент на протяжении десятков миллионов лет поддерживал необычайно высокую скорость движения (15 сантиметров в год), не характерную для крупных массивов суши. Причинами такого аномально быстрого движения, приведшего к образованию высочайшей горной системы мира, учёные из Массачусетского технологического института считают необычное столкновение сразу двух зон субдукции, следы которых удалось выявить в Гималаях. Соответствующая публикация вышла в журнале Nature Geoscience.

Примерно 140 миллионов лет назад от располагавшегося в южном полушарии суперконтинента Гондвана откололся индийский субконтинент, с тех пор начавший движение на север через древний океан Тетис. Вначале его скорость была 5 сантиметров в год, однако 80 миллионов лет назад он резко ускорился до 15 сантиметров в год. На сегодня такой скорости не демонстрирует ни одна крупная тектоническая плита. «Прыжок» длился не менее 20 миллионов лет и привел к тому, что при столкновении с Евразией скорость индийской плиты была так велика, что привела к формированию Гималаев, высочайшей горной цепи на Земле. Ныне движение Индостана на северо-восток продолжается в несколько раз медленнее, но всё равно ведет к крупным катаклизмам вроде землетрясения в Индийском океане в 2004 году.

Зона субдукции — линейно протяжённая зона, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие. Чаще всего в них океаническая кора пододвигается под островную дугу или активную континентальную окраину, и погружается в мантию. В составе зоны субдукции выделяются ведущий (верхний, висячий) край плиты (leading upper edge) и погружающийся край плиты (sinking edge). Источник
Группа геологов из Массачусетского технологического института (США) во главе с Оливером Ягуцем (Oliver Jagoutz) провела значительную работу по поиску и датировке горных пород из Гималаев. В результате им удалось выяснить, что породы в этой горной системе могут происходить из двух разных зон субдукции, мест вдоль которых происходит погружение одних блоков земной коры под другие. Сопоставив находки с уточненной моделью тектоники плит, учитывающей возможность взаимодействия двух зон субдукции, авторы работы пришли к выводу, что 80 миллионов лет назад Индия столкнулась с узкой зоной субдукции на экваторе (посередине океана Тетис), имевшей длину не менее 4 000 км. Тогда истечение материала между краями двух зон субдукции резко ускорилось, облегчая движение Индостана на север и позволив нарастить скорость движения до 15 сантиметров в год.


В последние десятилетия чтобы выяснить причины этого феномена учёные пытались применять количественные модели тектоники плит. Однако их использование привело к ряду противоречивых результатов, в целом как будто исключавшим столь длительное движения со столь большой скоростью. В 2011 году одна из групп, работавших в этом направлении, выдвинули гипотезу мантийного плюма – струи магмы, поднимавшейся прямо под индийским субконтинентом, и в теории способной ускорить его до нужной степени. Однако более поздние расчёты других групп показали, что подобный плюм должен привести к серии крупных вулканических событий длительностью не более 5 млн лет, после которых он потеряет свою энергию и не сможет обеспечивать ускоренное движение тектонической плиты. Не выдержала проверки и гипотеза немецких геологов, согласно которой такая скорость была обусловлена малой толщиной индийской плиты. Выяснилось, что на планете есть и более тонкие плиты, не демонстрирующие такую аномальную скорость.

Если гипотеза учёных из МТИ будет принята научным сообществом, можно будет говорить о первом удачном объяснении феномена аномальной скорости движения Индостана, вызвавшей долговременный рост вулканической активности в регионе и серьёзно повлиявшей на геологию современной Евразии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.