[ad_1]
В классическом примере горообразования Индийская и Азиатская континентальные плиты столкнулись — и продолжают сталкиваться сегодня — с образованием самых больших и высоких геологических структур в мире:
Гималаи и Тибетское нагорье.
Несмотря на важность этих образований, которые влияют на глобальный климат через атмосферную циркуляцию и сезонные муссоны, эксперты предложили противоречивые теории о том, как тектонические плиты под поверхностью создали легендарных бегемотов.
Теперь, используя геохимические данные 225 горячих источников, ученые нанесли на карту границу между Индийской и Азиатской континентальными плитами, проливая свет на процессы, происходящие глубоко под поверхностью.
Выводы, имеющие отношение к образованию минералов, опубликованы в текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Главные споры среди геологов заключаются в том, похоже ли столкновение континентов на столкновение океанов», — сказал старший автор исследования Саймон Клемперер, профессор геофизики Стэнфордской школы наук о Земле, энергетике и окружающей среде (Stanford Earth).
«Поскольку измерений слишком мало, сейсмология не дала нам ответа — вот почему я выбрал геохимию как совершенно другой способ измерения вещей».
Клемперер провел большую часть десятилетия, путешествуя по Тибету и Индии, чтобы собрать образцы, подтверждающие его теорию о том, что химические вещества, выбрасываемые на поверхность, могут быть использованы для понимания того, что происходит на глубине 50 миль.
Он и его коллеги отследили удаленные геотермальные источники на сотни миль через горы и плато — примерно на расстоянии от Канады до Мексики на западе США.
Используя благородный газ гелий, который не вступает в реакцию с другими химическими веществами, авторы исследования определили, какие источники возникли на каждой континентальной плите.
Одна сигнатура изотопа гелия была обнаружена, когда газ исходил из горячей мантии — Азиатской плиты, — в то время как другая сигнатура указывала на гораздо более холодную Индийскую плиту.
Исследования показывают, что более холодная плита обнаружена только на юге, под Гималаями, а дальше на север Индия больше не касается Тибета над ней — она отделена от Тибета клином горячей мантии.
Результаты показывают, что старая теория о том, что Индийская плита лежит плоско под Тибетом, больше несостоятельна.
«Удивительно, что теперь у нас есть эта удивительно четко очерченная граница шириной всего в несколько километров на поверхности над границей плиты глубиной 100 километров», — сказал Клемперер.
Субдукция против столкновения
При океанической субдукции материал в недрах перерабатывается в мантию Земли, когда более холодная и тяжелая плита погружается под континентальную плиту и тонет.
Процесс происходит в таких зонах, как Огненное кольцо, которое известно частыми землетрясениями и действующими вулканами.
При столкновении континентов исследователи выдвинули гипотезу о том, что субдукция океанской коры сблизила два континента, пока они не столкнулись, закрыв зону субдукции для возникновения горообразования.
Это свидетельство континентальной границы под Тибетом вводит возможность того, что континентальная кора высвобождает жидкости и плавится — так же, как это произошло бы при океанической субдукции.
«Это говорит о том, что мы не должны рассматривать столкновение континентов и субдукцию океана как две разные вещи — мы должны рассматривать их как одно и то же с несколько разными вкусами, потому что геометрически они выглядят одинаково», — сказал Клемперер.
Тектонические изменения моря
В 1960-х годах теория тектоники плит произвела революцию в науках о Земле, объяснив, как геологические плиты дрейфуют друг в друга и расходятся, вызывая горообразование, извержения вулканов и землетрясения.
Но исследователи мало понимают, почему плиты движутся именно так.
Клемперер сказал, что новые результаты добавляют важный элемент понимания с потенциальными ответвлениями о том, что контролирует конвекцию, которая движет тектоникой плит.
По его словам, несмотря на то, что это столкновение континентов, Индийская плита, погружающаяся в мантию, помогает контролировать характер конвекции — это меняет наше понимание того, как элементы и типы горных пород распределяются и перераспределяются на Земле.
Исследование основано на предыдущем исследовании, в котором Клемперер и его коллеги визуализировали зону столкновения Гималаев с использованием сейсмических данных и обнаружили, что по мере того, как Индийская тектоническая плита движется с юга, самая толстая и самая прочная часть плиты погружается под Тибетское плато и вызывает разрывы. индийская тарелка. Эти слезы были в том же месте, что и потоки гелия в горячих источниках.
«Мы смотрим на одни и те же процессы через разные призмы, и нам нужно понять, как их объединить», — добавил Клемперер.
Минеральные последствия
С тех пор, как испанцы завоевали Южную Америку в поисках золота, цивилизации знали о богатых месторождениях полезных ископаемых в таких местах, как Анды, которые являются частью Огненного кольца.
Южный Тибет совсем недавно также был признан богатой минералами провинцией с месторождениями золота, меди, свинца, цинка и других материалов, которые трудно объяснить, используя только старые модели столкновения континентов.
«Самые большие залежи меди находятся в гранитах, которые образовались в результате плавления горячего клина мантии — этого не должно было произойти при столкновении континентов, если это выглядит как старая модель, но мы знаем, что это произошло, потому что у нас есть все эти минералы в Тибете. — сказал Клемперер.
«Наша работа рассказывает нам о крупномасштабной тектонике столкновения континентов и предполагает, что мы можем ожидать увидеть такие же залежи полезных ископаемых в средах столкновения континентов, как и в средах океанической субдукции».
Будучи единственным активным континентальным столкновением на нашей планете, Гималаи и Тибет также дают представление о том, как другие горные хребты формировались в прошлом и могут сформироваться в будущем.
«Австралия только начинает сталкиваться с индонезийским блоком — это начинает происходить континентальное столкновение», — сказал Клемперер. «Тибет — это типовой пример, который нужно решить, и мы надеемся, что он станет аналогом для всего остального мира о том, как это происходит на Земле».
Сценарист: Даниэль Торрент Такер.
[ad_2]
Source