Индийский путь от Гондваны в Евразию
Миллионы лет назад территория современной Индии принадлежала суперматерику Гондвана, но потом откололась от него и направилась в сторону Евразии. Геологи только сейчас смогли объяснить аномально высокую скорость этого процесса.
Пятнадцать сантиметров в год – это медленно или очень медленно? На самом деле это очень и очень быстро, если речь идет о передвижении континентов. Один из рекордов скорости принадлежит части суши, которую в настоящее время занимает Индия. Примерно 120 миллионов лет назад она откололась от суперконтинента Гондвана и начала движение в сторону Евразии. При этом часть пути она двигалась со скоростью практически вдвое большей, чем могут перемещаться современные континенты. Когда Индия «причалила» к Евразии, в месте контакта возникли величественные Гималаи, с самой высокой на сегодняшний день точкой над уровнем моря – горой Эверест. Причины, по которым Индия так быстро уплывала от Гондваны, были неясны до последнего времени, однако геологи из Массачусетского технологического института, похоже, нашли объяснение этому факту.
120 миллионов лет назад внешний облик Земли сильно отличался от современного. Фото: Northern Arizona University
Около 120 миллионов лет назад территория современной Индии откололась от суперматерика Гондвана и начала перемещаться через древний океан Тетис в сторону Евразии. Фото: iStock (edited by MIT News)
Субдукция литосферных плит, находящихся под Тихим океаном, привела к образованию так называемого Тихоокеанского вулканического огненного кольца, в котором находится большинство действующих на Земле вулканов. Знаменитый вулкан Ключевская сопка входит в их
‹
›
Открыть в полном размере
Наш мир постоянно меняется, но то, что даже такой, казалось бы, постоянный объект, как земная твердь, вовсе не чужд изменениям, стало известно относительно недавно. Впервые идею о том, что современные материки были когда-то единым целым, высказал еще в конце XVI века фламандский картограф Абрахам Ортелий. Однако сколько-нибудь научно обоснованная гипотеза была выдвинута лишь в начале XX века немецким геофизиком Альфредом Вегенером.
Современная наука говорит, что движение материков происходит из-за перемещения литосферных плит – твердых частей Земной коры. Под литосферой находится более пластичная область – астеносфера. Нагретые в центральных областях Земли породы поднимаются к поверхности, охлаждаются и вновь опускаются вглубь, образуя устойчивые течения. Вблизи поверхности Земли такие течения вязкой магмы движутся практически горизонтально, тем самым увлекая за собой находящиеся над ними литосферные плиты. Если течения растаскивают плиты в разные стороны, то в место разрыва устремляется магма, которая, извергаясь и застывая, образует новую океаническую кору.
В среднем скорость погружения одной литосферной плиты под другую составляет от 2 до 8 сантиметров в год. Поэтому, когда приблизительно 120 миллионов лет назад Индия откололась от материка Гондваны и начала свое движение в сторону Евразии со скоростью порядка 5 сантиметров в год, ничего необычного в этом не было. Однако спустя 40 миллионов лет она необычайно ускорилась – почти до 15 сантиметров в год – и двигалась с этой скоростью еще 30 миллионов лет вплоть до момента, пока не столкнулась с Евразией. Геологи выдвигали несколько гипотез, о том, какие же механизмы могли заставить Индию перемещаться так быстро, с тектонической точки зрения, конечно же.
Одно из предположений состояло в том, что под Индией образовался плюм – восходящий поток раскаленной породы, который не зависит от конвекционных течений.
Например, подобный плюм находится под знаменитым Йеллоустонским вулканом, где он раз за разом прожигает континентальную плиту, вызывая мощнейшие извержения примерно каждые 600 тысяч лет. Такой плюм мог бы объяснить высокую скорость движения Индии, но этот процесс должен был также сопровождаться повышенной вулканической активностью, которая по расчетам длилась бы не больше 5 миллионов лет. Однако этого времени слишком мало, для того чтобы Индия смогла достигнуть Евразии, а с другой стороны, нет данных, которые указывали бы на то, что подобная активность сохранялась на протяжении 30 миллионов лет. В общем, требовалось найти другое объяснение аномально высокой скорости.
Геологи из MIT объяснили движение Индии, предположив, что в ходе этого процесса образовалась не одна, а целых две зоны субдукции. Одна из них – в месте погружения литосферной плиты, на которой находилась Индия, а другая – в середине древнего океана Тетис. В 2013 году исследователи совершили серию экспедиций в Гималаи, где собрали образцы горной породы и провели ряд измерений.
Это позволило сделать выводы, что около 80 миллионов лет назад, как раз тогда, когда движение Индии необычно ускорилось, образовался вулканический пояс, который в то время находился в середине океана Тетис. Вулканический пояс – это характерный знак, указывающий на зону субдукции, где одна литосферная плита погружается под другую.
Второй такой пояс был обнаружен южнее первого, в месте, где Индия начала откалываться от суперматерика. В модели, где рассматривается совместное погружение двух литосферных плит – океанической и континентальной, возможная горизонтальная скорость движения Индии составила как раз от 5 до 15 сантиметров в год. Таким образом, геологи показали вероятный механизм событий, произошедших в ту далекую эпоху.
По материалам MIT и Nature geoscience.
Вредные европейские советы и загадочная Индия. Открытый эфир от 08.11.2022 – Материк
Информационно-аналитический портал постсоветского пространства
https://materik.
ru/analitika/vrednye-evropeyskie-sovety-i-zagadoch/
20 июля
18 июля
14 июля
13 июля
12 июля
11 июля
«Вступить в Евросоюз», «захватить Крым», «нанести удар по Ирану». Что еще планирует администрация Зеленского? Сколько российских ракет «сбил» Кличко? В Литве придумали, как помочь Украине вступить в НАТО. Для этого надо… нанести по Украине ядерный удар. Какие еще советы европейцы дают украинцам?
Так все-таки Украина? Кто совершил диверсию на Северных потоках? Чьих рук дело? Кого готовили на базе в Очакове британские спецы? И почему можно быть уверенными, что участвовавшие в балтийской диверсии украинские военнослужащие уже ликвидированы своими же кураторами? Разбирался Юрий Селиванов.
Еще две? Швеция и Финляндия уже целиком и полностью готовы вступить в НАТО. Только Эрдоган против. Диспозицию северных стран оценил Дмитрий Родионов.
«Россия опять вмешивается в американские выборы», — пишет New York Times. Мы что, снова виноваты? Но кто реально победит на выборах в Конгресс? Прогнозы — у Малека Дудакова.
Загадочная Индия. Вторая по населению в мире и третья по количеству потребления энергоресурсов. Как США тщетно пытаются вбить клин между нашими странами? Почему Нью-Дели не намерена отказываться от поставок из России? И как ее позиция связана с отношениями с Китаем? Расскажет Аббас Джума.
Заведующий отделом Украины института стран СНГ Иван Скориков
Читайте по теме
11 июля 2023Акция «Национализация»: Украина присвоила активы российского бизнеса
Как заявляет чиновница с говорящей фамилией Богатых, Высший антикоррупционный суд страны разрешил киевскому режиму присвоить имущество Артемия Лебедева. Таким образом власти Незалежной, видимо, решили отомстить российскому дизайнеру и блогеру за посещение Донбасса и Запорожской АЭС. После этой поездки Лебедев, который …
Иван Скориков в «Вечернем абзаце»: Что ждёт и что получит Зеленский от саммита НАТО
«Вечерний Абзац» с Юлией Евграфовой и Дарьей Турусовой.
Эксперт эфира: Роман Силантьев – религиовед, историк, профессор Московского государственного лингвистического университета Иван Скориков – политолог, заведующий отделом Украины Института стран СНГ
Путин с вагнерами, Эрдоган с нацистами. Политическая кухня от 10.07.2023
Иван Скориков, политолог, руководитель отдела Украины Института стран СНГ. Обсуждаем заявление Пескова о том, что Владимир Путин встречался с Пригожиным и командирами ЧВК «Вагнер», а также ситуацию вокруг возвращения на Украину азовцев* (полк «Азов» — запрещенная в России террористическая и …
Материк
Программа на неделю
Индия дрифт | MIT News
В истории дрейфа континентов Индия была загадочным рекордсменом.
Более 140 миллионов лет назад Индия была частью огромного суперконтинента под названием Гондвана, который покрывал большую часть Южного полушария. Около 120 миллионов лет назад территория современной Индии откололась и начала медленно мигрировать на север со скоростью около 5 сантиметров в год. Затем, около 80 миллионов лет назад, континент внезапно ускорился, мчась на север со скоростью около 15 сантиметров в год — примерно в два раза быстрее, чем самый быстрый современный тектонический дрейф. Около 50 миллионов лет назад континент столкнулся с Евразией, в результате чего образовались Гималаи.
В течение многих лет ученые пытались объяснить, как Индия могла так быстро дрейфовать на север. Теперь геологи из Массачусетского технологического института предложили ответ: Индию тянуло на север сочетание двух зон субдукции — областей в мантии Земли, где край одной тектонической плиты погружается под другую плиту. По мере того, как одна плита тонет, она тянет за собой любые соединенные массивы суши.
Геологи рассудили, что две такие тонущие плиты обеспечат удвоенную тяговую силу, удвоив скорость дрейфа Индии.
Команда обнаружила остатки того, что могло быть двумя зонами субдукции, взяв пробы и датировав горные породы из Гималаев. Затем они разработали модель системы двойной субдукции и определили, что древняя скорость дрейфа Индии могла зависеть от двух факторов внутри системы: ширины погружающихся плит и расстояния между ними. Если плиты относительно узкие и далеко друг от друга, они, вероятно, заставят Индию дрейфовать с большей скоростью.
Группа включила измерения, полученные в Гималаях, в свою новую модель и обнаружила, что система двойной субдукции действительно могла заставить Индию с большой скоростью дрейфовать в сторону Евразии около 80 миллионов лет назад.
«В науках о Земле трудно быть полностью уверенным в чем-либо, — говорит Ли Ройден, профессор геологии и геофизики на факультете наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института.
«Но есть так много доказательств, которые все совмещаются здесь, что мы вполне убеждены».
Ройден и его коллеги, в том числе Оливер Ягуц, адъюнкт-профессор наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института, и другие сотрудники Университета Южной Калифорнии, опубликовали свои результаты на этой неделе в журнале Природа Геология.
Что движет дрейфом?
Судя по геологическим данным, миграция Индии началась около 120 миллионов лет назад, когда Гондвана начала распадаться. Индию отправили по течению через то, что тогда было океаном Тетис — огромным водным пространством, отделявшим Гондвану от Евразии. Индия дрейфовала со скоростью 40 миллиметров в год, пока около 80 миллионов лет назад она внезапно не ускорилась до 150 миллиметров в год. Индия поддерживала эту скорость еще 30 миллионов лет, прежде чем затормозить — как раз тогда, когда континент столкнулся с Евразией.
«Когда вы смотрите на симуляции распада Гондваны, плиты как бы начинают двигаться, а затем Индия медленно отходит от Антарктиды, и внезапно она просто приближается — это очень драматично», — говорит Ройден.
В 2011 году ученые полагали, что определили движущую силу быстрого дрейфа Индии: шлейф магмы, вырвавшийся из мантии Земли. Согласно их гипотезе, шлейф создал вулканическую струю материала под Индией, которую субконтинент мог эффективно «бороздить» на высокой скорости.
Однако, когда другие смоделировали этот сценарий, они обнаружили, что любая вулканическая активность продолжалась бы самое большее 5 миллионов лет — недостаточно времени, чтобы объяснить 30 миллионов лет высокоскоростного дрейфа Индии.
Выжимание меда
Вместо этого Ройден и Ягуц считают, что быстрый дрейф Индии можно объяснить субдукцией двух плит: тектонической плиты, несущей Индию, и второй плиты в середине океана Тетис.
В 2013 году команда вместе с 30 студентами отправилась в поход через Гималаи, где они собрали камни и провели палеомагнитные измерения, чтобы определить, где изначально образовались камни. Из данных исследователи определили, что около 80 миллионов лет назад возле экватора образовалась дуга вулканов, которая тогда находилась посреди океана Тетис.
Вулканическая дуга обычно является признаком зоны субдукции, и группа определила вторую вулканическую дугу к югу от первой, недалеко от того места, где Индия впервые начала отделяться от Гондваны. Данные свидетельствовали о том, что могли существовать две погружающиеся плиты: северная океаническая плита и южная тектоническая плита, несущая Индию.
Вернувшись в Массачусетский технологический институт, Ройден и Ягуц разработали модель двойной субдукции, включающую северную и южную плиты. Они рассчитали, как плиты будут двигаться, когда каждая из них субдуцируется или погружается в мантию Земли. Когда пластины тонут, они выдавливают материал между своими краями. Чем больше материала можно выдавить, тем быстрее может мигрировать пластина. Команда подсчитала, что пластины, которые относительно узкие и далеко друг от друга, могут выдавливать больше материала, что приводит к более быстрому дрейфу.
«Представьте, что мед легче выдавливать через широкую трубку, чем через очень узкую», — говорит Ройден.
— Это точно такое же явление.
Измерения Ройдена и Ягуца в Гималаях показали, что северная океаническая плита остается чрезвычайно широкой, занимая почти треть окружности Земли. Однако южная плита, несущая Индию, претерпела радикальные изменения: около 80 миллионов лет назад столкновение с Африкой сократило эту плиту до 3000 километров — как раз в то время, когда Индия начала ускоряться.
Команда считает, что уменьшенная пластина позволила большему количеству материала выйти между двумя пластинами. Основываясь на размерах плит, исследователи подсчитали, что Индия ускорилась бы от 50 до 150 миллиметров в год. В то время как другие подсчитали аналогичные скорости дрейфа Индии, это первое свидетельство того, что двойная субдукция действовала как движущая сила континента.
«Это удачное стечение обстоятельств», — говорит Ягуц, который рассматривает результаты как отправную точку для нового набора вопросов. «В тот период времени происходило много изменений, в том числе климатических, что можно объяснить этим явлением.
Так что у нас есть несколько идей, которые мы хотим рассмотреть в будущем».
Джелал Сенгор, профессор инженерной геологии Стамбульского технического университета, не участвовавший в этом исследовании, говорит: «Индия двигалась слишком быстро после того, как рассталась с Африкой, Мадагаскаром и Австралией. … Его скорость на север, по отношению к остальной части Евразии, была выше, чем любое движение плит, известное нам сегодня или предполагаемое в прошлом через границу одной плиты. Эта статья не только изменила некоторые из наших представлений о палеотектонике и палеогеографии Неотетиса, но и дала нам новую модель того, на что способны двойные субдукции».
Конвергенция Индии и Азии, вызванная субдукцией Большого Индийского континента
Патриат, П. и Ачаче, Дж. Хронология столкновений Индии и Евразии имеет значение для сокращения земной коры и движущего механизма плит. Природа 311 , 615–621 (1984).
Артикул Google Scholar
DeCelles, P.G. et al. Стратиграфия, строение и тектоническая эволюция Гималайского складчато-надвигового пояса в западном Непале. Тектоника 20 , 487–509 (2001).
Артикул Google Scholar
Guillot, S. et al. Реконструкция общей истории сокращения северо-западных Гималаев. Геохим. Геофиз. Геосист. 4 , 1064 (2003 г.).
Артикул Google Scholar
Ни, Дж. и Баразанги, М. Сейсмотектоника Гималайской зоны столкновения: Геометрия поддвигающейся Индийской плиты под Гималаями. Ж. Геофиз. Рез. 89 , 1147–1164 (1984).
Артикул Google Scholar
Пауэлл, К.М.А. и Конаган, П.Дж. Тектоника плит и Гималаи.
Планета Земля. науч. лат. 20 , 1–12 (1973).Артикул Google Scholar
Ван дер Хилст, Р. Д., Видиянторо, С. и Энгдаль, Э. Р. Доказательства глубокой мантийной циркуляции по данным глобальной томографии. Природа 386 , 578–584 (1997).
Артикул Google Scholar
Ван дер Воо, Р., Спакман, В. и Бийваард, Х. Тетиан погрузили плиты под Индию. Планета Земля. науч. лат. 171 , 7–20 (1999).
Артикул Google Scholar
Реплюмаз А., Карасон Х., ван дер Хилст Р. Д., Бессе Дж. и Таппонье П. Четырехмерная эволюция мантии Юго-Восточной Азии на основе геологических реконструкций и сейсмической томографии. Планета Земля. науч. лат. 221 , 103–115 (2004).
Артикул Google Scholar
Чеменда А.
И., Бург Дж.П. и Маттауэр М. Эволюционная модель системы Гималаи-Тибет: геопоэма, основанная на новом моделировании, геологических и геофизических данных. Планета Земля. науч. лат. 174 , 397–409 (2000).Артикул Google Scholar
Ли К., ван дер Хилст Р. Д., Мельцер А. С. и Энгдал Э. Р. Субдукция индийской литосферы под Тибетским плато и Бирмой. Планета Земля. науч. лат. 274 , 157–168 (2008).
Артикул Google Scholar
Гаэтани, М. и Гарзанти, Э. Многоциклическая история континентальной окраины Северной Индии (северо-западные Гималаи). утра. Жопа. Бензин. геол. Бык. 75 , 1427–1446 (1991).
Google Scholar
Корфилд, Р. И., Уоттс, А. Б. и Сирл, М. П. История опускания северной индийской континентальной окраины, Занскар-Ладакхские Гималаи, Северо-Западная Индия.
Дж. Геол. соц. Лонд. 162 , 135–146 (2005).Артикул Google Scholar
Косарев Г. и др. Сейсмические свидетельства отслоения индийской литосферной мантии под Тибетом. Science 283 , 1306–1309 (1999).
Артикул Google Scholar
Ле Пишон, X., Фурнье, М. и Жоливе, Л. Кинематика, топография, сокращение и выдавливание при столкновении между Индией и Азией. Тектоника 11 , 1085–1098 (1992).
Артикул Google Scholar
Маттауэр, М. Внутриконтинентальная субдукция, корово-мантийное деколлемент и клинообразующий клин в Гималаях и других коллизионных поясах. Геол. соц. Лонд. Спец. Опубл. 19 , 37–50 (1986).
Артикул Google Scholar
Cloos, M.
Плавучесть литосферы и коллизионный орогенез: субдукция океанических плато, континентальных окраин, островных дуг, спрединговых хребтов и подводных гор. Геол. соц. Являюсь. Бык. 105 , 715–737 (1993).Артикул Google Scholar
Капитанио, Ф. А., Морра, Г. и Гоуз, С. Динамические модели субдукции опускающихся плит, вызванной плавучестью: движения субдукции и диссипация энергии. Планета Земля. науч. лат. 262 , 284–297 (2007).
Артикул Google Scholar
England, P. & McKenzie, D. Модель тонкого вязкого листа для континентальной деформации. Геофиз. Дж. Р. Астрон. соц. 70 , 295–321 (1982).
Артикул Google Scholar
Tapponnier, P., Peltzer, G., Le Dain, A.Y., Armijo, R. & Cobbold, P. Распространение экструзионной тектоники в Азии: новые идеи из простых экспериментов с пластилином.
Геология 10 , 611–616 (1982).Артикул Google Scholar
Мюллер Р. Д., Сдролиас М., Гайна К. и Роест В. Р. Возраст, скорость спрединга и асимметрия спрединга коры мирового океана. Геохим. Геофиз. Геосист. 9 , Q04006 (2008).
Артикул Google Scholar
де Сигойер, Дж. и др. Датировка индийской континентальной субдукции и коллизионного утолщения на северо-западе Гималаев: мультихронология эклогитов Цо Морари. Геология 28 , 487–490 (2000).
Артикул Google Scholar
Клутвийк, С. Т., Джи, Дж. С., Пирс, Дж. В., Смит, Г. М. и Макфадден, П. Л. Ранний контакт между Индией и Азией: палеомагнитные ограничения из Девяностого восточного хребта, участок ODP 121. Геология 20 , 295–298 (1992).
Артикул Google Scholar
Реплюмаз А. и Таппонье П. Реконструкция деформированной зоны столкновения между Индией и Азией путем обратного движения литосферных блоков. Ж. Геофиз. Рез. 108 , 2285 (2003 г.).
Артикул Google Scholar
Chung, S.L. et al. Диахронное поднятие Тибетского нагорья, начавшееся 40 млн лет назад. Природа 394 , 769–773 (1998).
Артикул Google Scholar
Молнар, П. и Сток, Дж. М. Замедление сближения Индии с Евразией с 20 млн лет назад и его последствия для динамики тибетской мантии. Тектоника 28 , TC3001 (2009).
Артикул Google Scholar
Молнар, П. и Лайон-Кан, Х. Некоторые простые физические аспекты поддержки, структуры и эволюции горных поясов.
Геол. соц. Являюсь. Спец. Пап. 218 , 179–207 (1988).Google Scholar
Мюллер, Р. Д. Индийский гепард. Природа 449 , 795–796 (2007).
Артикул Google Scholar
Гоес, С., Капитанио, Ф. А. и Морра, Г. Доказательства фаз проникновения плит нижней мантии при движении плит. Природа 451 , 981–984 (2008).
Артикул Google Scholar
Гурнис М. и Торсвик Т. Х. Быстрый дрейф крупных континентов в позднем докембрии и палеозое: палеомагнитные ограничения и динамические модели. Геология 22 , 1023–1026 (1994).
Артикул Google Scholar
Конрад, К.П. и Литгоу-Бертеллони, К. Как плиты мантии управляют тектоникой плит.
Планета Земля. науч. лат. 20 , 1–12 (1973).
И., Бург Дж.П. и Маттауэр М. Эволюционная модель системы Гималаи-Тибет: геопоэма, основанная на новом моделировании, геологических и геофизических данных. Планета Земля. науч. лат. 174 , 397–409 (2000).
Дж. Геол. соц. Лонд. 162 , 135–146 (2005).
Плавучесть литосферы и коллизионный орогенез: субдукция океанических плато, континентальных окраин, островных дуг, спрединговых хребтов и подводных гор. Геол. соц. Являюсь. Бык. 105 , 715–737 (1993).
Геология 10 , 611–616 (1982).
Геол. соц. Являюсь. Спец. Пап. 218 , 179–207 (1988).