Под Хималаите индийската плоча преживява нещо, за което геолозите някога смятаха, че континентите до голяма степен избягват в най-ново време: тя се разпада.

Това бавно сблъскване между Индия и Азия издига най-високите планини в света вече около 60 милиона години. Но далеч под върховете спускащата се плоча не се движи като един цял масив. Нови сеизмични данни сочат, че в части от Южен Тибет плътната долна част на плочата се отделя от кората над нея, докато друга част може да се разкъсва по стръмна подземна граница.

Резултатът е много по-сложна картина на континенталното сблъскване, отколкото тази в учебниците. Вместо една единствена, ясна геометрия изследователите сега виждат мозайка от непокътната плоча, разслоена плоча, издигане на мантията и възможно разкъсване на плочата, всичко това събрано под Хималаите и Тибетското плато.

„Не знаехме, че континентите могат да се държат по този начин, а това е доста фундаментално за науката за твърдата земя“, казва Дуве ван Хинсберген, геодинамик в Университета в Утрехт.

В продължение на години учените спореха по две основни хипотези. Според едната индийската плоча продължавала да се плъзга под Тибет почти хоризонтално. Според другата тя се спускала стръмно надолу, подобно на субдуцираща се океанска плоча. Новото проучване сочи, че и двете хипотези отразяват само част от истината.

Най-ясното различие се наблюдава в югоизточната част на Тибет. На запад от около 90° източна дължина структурата изглежда относително непокътната. Там южната граница на тибетската мантийна литосфера се намира близо до фронта на индийската кора, което сочи към зона, където индийската литосфера и кора все още се движат заедно под Тибет.

По-далеч на изток, особено от около 92° източна дължина, геометрията се променя рязко. Южната граница на тибетската литосфера се измества с повече от 300 километра на юг, докато индийската кора изглежда продължава много по-далеч на север. Това несъответствие е важно. То предполага, че индийската мантийна литосфера вече не остава прикрепена към индийската кора.

Вместо това по-дълбоката, по-плътна част изглежда се отлепя – процес, наречен деламинация. В тази празнина по-горещ материал от мантията може да се издига нагоре. Авторите твърдят, че тази геометрия най-вероятно отразява скорошно и може би продължаващо отдръпване и фрагментиране на индийската плоча на изток.

Фабио Капитанио, геодинамик в университета „Монаш“, казва, че работата предлага важни доказателства, но все пак улавя само част от процеса. „Това е просто моментна снимка на мащабен процес“, казва той.

Тази предпазливост е присъща на цялото проучване. Сблъсъците между континентите са хаотични, а Тибет е изпълнен със стари белези от по-ранни тектонични събития. Въпреки това новият модел съвпада с няколко независими индикации, поради което изследователите го намират за убедителен.

Една от причините, поради които дебатът се проточи толкова дълго, е, че по-дълбоките части на литосферата са трудни за ясно визуализиране. Различните сеизмични проучвания често установяваха различни подземни граници, а на някои места оценките за дълбочината им се различаваха с повече от 50 километра.

За да се справят с този проблем, изследователите комбинираха два метода. Единият използваше S-приемни функции, които могат да помогнат за откриването на границата между литосферата и астеносферата (LAB) по-добре от някои по-ранни техники. Другият се основаваше на разделянето на срязващите вълни, което проследява как сеизмичните вълни се променят, докато преминават през деформирана, анизотропна скала.

Използвайки 4051 висококачествени S-приемни функции от 462 сеизмични станции, включително гъста мрежа от 94 широколентови станции, разположени от запад на изток в южната част на Тибет, екипът картографира местата, където под Мохо са настъпили най-силните отрицателни сеизмични преобразувания. Тези преобразувания се разделят на два основни диапазона на дълбочина: по-плитък около 100 до 130 километра, интерпретиран като тибетска LAB, и по-дълбок около 180 до 210 километра, интерпретиран като индийска LAB.

Моделът не беше случаен. По-дълбоката граница доминира в югозападната част, докато по-плитката граница преобладаваше в североизточната. Разделянето на срязващите вълни се променя приблизително по същата граница, което подкрепя идеята, че там се срещат две различни мантийни области.

В близост до източната част на Хималайския масив, където планинският пояс прави рязък завой, сеизмичната анизотропия също се променя в широки дъги. Тази тенденция сочи към мантийно течение, което се извива около завоя в зоната на сблъсък.

Това изследване дава по-ясна представа за това как Хималаите и Тибетското плато все още се издигат отдолу. Показвайки, че континенталната литосфера може да се разслоява и разкъсва по време на сблъсък, то променя начина, по който геолозите разглеждат образуването на планините, потоците в мантията и дългосрочните последици от тектоничните събития.

Тя има и практическо значение. Предполагаемите разкъсвания и зоните на разслояване съвпадат с активни разломи, сигнали за газ в мантията и региони с деформация на кората в южната част на Тибет. Това прави откритията важни за проучванията на сеизмичната опасност в гъсто населената част на Азия, където променящите се модели на напрежение дълбоко под земята могат да повлияят на местата, където ще се развият бъдещи разломи.

Ще са необходими повече сеизмични изображения, геохимични проби и структурни изследвания, но проучването предлага по-ясна карта на дълбоката архитектура под Хималаите и ни напомня, че континентите невинаги са твърдите оцелели, каквито геолозите някога си представяха.

Снимка: Unsplash/N. Burgess, Science/Doug Prose

Виж още: Ретро геймър зарежда игри на Sega Genesis чрез грамофон, като записва данните от играта под формата на звук