Een verhaal van twee continenten: Hoe de Himalaya Roos van de Tethys Zee

Stel je een wereld zonder de Himalaya's voor. Geen Everest, geen K2, geen moessonregens gevoed door de hoogste toppen van de wereld. De ruggengraat van Azië, de thuisbasis van negen van de tien hoogste bergen op aarde, werd geboren uit een van de meest dramatische geologische gebeurtenissen op de planeet recente geschiedenis: de frontale botsing van twee massieve tektonische platen. Het verhaal van de Himalaya is niet alleen een verhaal van bergen het een verhaal van continentale drift, oude oceanen, en de meedogenloze, trage-beweging kracht die blijft onze planeet vandaag vorm te geven. Dit is het verhaal van hoe India, eens een eiland continent, sloeg in Azië en creëerde een bereik dat nog steeds een paar millimeter per jaar groeit.

De diepe wortels: Continental Drift en de Aarde bewegende korst

Om de Himalaya te begrijpen, moeten we eerst de motor begrijpen die ze gebouwd heeft: continentale drift. De theorie, die de Aardwetenschappen revolutioneerde, stelt dat de continenten niet op hun plaats zijn. Ze drijven over de hele wereld op massieve platen van rotsen genaamd tektonische platen. Dit idee werd voor het eerst voorgesteld in het begin van de 20e eeuw door de Duitse meteoroloog Alfred Wegener. In zijn boek 1912 De oorsprong van continenten en oceanen[], merkte Wegener op hoe de kustlijnen van Afrika en Zuid-Amerika leken samen te passen als puzzelstukken. Hij wees ook op passende fossiele assemblages en rotsformaties aan weerszijden van de Atlantische Oceaan.

Wegener . De theorie werd aanvankelijk afgewezen door de wetenschappelijke instelling omdat hij kon niet een aannemelijk mechanisme voor de beweging verklaren. Het was niet . Het was . tot de jaren 1960 .decades na zijn dood .dat de theorie van plaattektoniek voorzien van dat mechanisme . Vandaag begrijpen we dat Aarde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

De interacties aan plaatgrenzen produceren de meest spectaculaire eigenschappen van de Aarde. Waar platen uit elkaar trekken, creëren ze scheurdalen en mid-oceanische richels. Waar ze langs elkaar glijden, produceren ze stakingsslip fouten zoals Californië. En waar ze botsen dat waar bergen worden geboren.

Van Gondwana naar de Tethys Oceaan: Indias Long Journey

De Indische plaat was ooit onderdeel van het supercontinent Gondwana, die ook Afrika, Antarctica, Australië en Zuid-Amerika omvatte. Ongeveer 130 miljoen jaar geleden, tijdens de Krijtsperiode, begon Gondwana uiteen te breken. India scheidde zich van Antarctica en Australië en begon een noordelijke reis over de Tethys Ocean een uitgestrekte zee die het noordelijke supercontinent Laurasia scheidde van de zuidelijke Gondwanan landmassa's.

Miljoenen jaren lang racete India noordwaarts met de verbazingwekkende snelheid van ongeveer 15 tot 20 centimeter per jaar veel sneller dan welke plaat ook beweegt vandaag. Deze .sprint . raadselachtige geologen voor decennia . Sommige onderzoekers suggereren dat India snelle beweging was te wijten aan een ..push . Van de Reunion hotspot (die ook de Deccan Traps vulkanische provincie creëerde) of omdat de Indiase plaat was dunner en meer drijfkracht dan andere platen, waardoor het gemakkelijker glijden over de asthenosfeer . Ongeacht de exacte oorzaak , India sloot de Tethys Ocean als een gigantische deur dichtslaan dicht .

De botsing: Toen India Met Eurazië

Ongeveer 50 tot 60 miljoen jaar geleden, de voorkant van de Indische plaat tegenkwam de zuidelijke rand van de Euraziatische plaat. Sedimenten die zich hadden verzameld op de vloer van de Tethys Oceaan werden afgeschraapt en omhoog stuwde. Dit eerste contact samengedrukte de voormalige oceaanbekken, en de eerste tekenen van berggebouw verscheen. Maar het echte drama was nog maar net begonnen.

De Indische plaat stopte niet toen het raakte Eurazië. Het bleef duwen noordwaarts, rijdend zijn voorkant (de Indische continentale korst) onder de Euraziatische plaat. Dit proces, genaamd subductie, is normaal gesproken gereserveerd voor oceanische korst, die dichter is en kan zinken in de mantel. Maar continentale korst is te drijf om gemakkelijk subduct. In plaats van zinken, de Indiase korst .onderverrusting onder Tibet, bulldozing van de Aziatische landmassa.

Deze voortdurende onderstel biedt de lift die de Himalaya omhoog houdt. De botsing is niet een enkele gebeurtenis, maar een continu proces dat actief is geweest voor ten minste 45 miljoen jaar. Omdat beide platen zijn gemaakt van relatief lichte continentale rots, kan ook niet ver zinken. Het resultaat is een massale verkorting van de korst geologen schatten dat India heeft geduwd 2000 tot 3000 kilometer in Azië. Die extra massa moest ergens heen: het geslingerd omhoog om de Himalaya en de hoge Tibetaanse plateau, soms genoemd het dak van de wereld.

Anatomie van een Orogenie: Bouwen van de Himalaya-keten

De Himalaya berg-building episode bekend als de Himalaya orogeny ontvouwde in verschillende stadia. Geologen verdelen het bereik in drie grote tektonische eenheden, elk vertegenwoordigen een andere fase van de botsing.

De centrale thrust (MCT)

De MCT is de oudste en hoogste van de belangrijkste stuwkrachtfouten. Het scheidt de High Himalaya Crystalline Sequentie (metamorfe rotsen die ooit diep in de korst) van de lagere Himalaya rotsen. Tijdens de vroege stadia van botsing (ongeveer 25 miljoen jaar geleden), drukkrachten duwde de hoge Himalaya rotsen omhoog langs deze fout. Deze rotsen ervaren extreme hitte en druk, transformeren ze in gnoisses en schists. U kunt deze oude, diep begraven rotsen vandaag blootgesteld aan het oppervlak in de hoge pieken een testament om de enorme uplift.

De hoofdgrensgrens (MBT)

Terwijl de botsing doorging, verschoof de zone van vervorming zuidwaarts. De MBT, ongeveer 15 miljoen jaar geleden gevormd, markeert de grens tussen de Mindere Himalaya (sedimentaire en sommige metamorfe rotsen) en de Sub-Himalaya (jongere sedimenten geërodeerd uit het groeiende bereik). Deze stuwkracht is minder steil dan de MCT en is nog steeds actief vandaag.

De hoofdfrontale thrust (MFT)

De MFT is de jongste en zuidelijkste stuwkrachtfout, die de huidige ..front van het bergbouwproces vertegenwoordigt. Langs deze fout blijft de Indiase plaat onder de Himalaya glijden. Het is de bron van veel van de regio .Gorkha grote aardbevingen, waaronder de aardbeving in 2015 Gorkha in Nepal.

Deze drie stuwkrachtfouten zijn geen geïsoleerde structuren; ze vormen een trapachtig systeem dat van noord naar zuid oprijdt. Het algemene effect is dat de hele Himalaya boog wordt verkort als een gekreukeld tapijt tegen een muur geduwd. De verkortingsgraad, gemeten door GPS, is ongeveer 15 tot 20 mm per jaar, met de meeste convergentie ondergebracht langs deze fouten.

Levende pieken: Everest, K2, en het dak van de wereld

De Himalaya's strekken zich uit over ongeveer 2.400 kilometer, van de Indus River vallei in Pakistan tot de Brahmaputra rivier in Oost-India en Tibet. Binnen deze boog, stijgt het bereik tot spectaculaire hoogten. Mount Everest (Sagarmatha in Nepali, Chomolungma in Tibetaans) staat op 8.848.86 meter (29.031,7 voet) boven de zeespiegel. Het stijgt nog steeds met ongeveer 4 tot 5 mm per jaar ten opzichte van zeeniveau, hoewel erosie een deel van die ophefping tegengaat.

Het bereik bevat meer dan 100 pieken van meer dan 7000 meter, en 14 pieken die boven 8.000 meter. K2 (8611 meter) in de Karakoram is de tweede hoogste. De bergen zijn onthutsend steil omdat de uplift is jong en snel is er niet genoeg tijd voor de zachtere rotsen om te eroderen in afgeronde hellingen.

De Himalaya's worden vaak de "Derde Pool" genoemd omdat ze de grootste concentratie ijs buiten de Noordpool en Antarctica hebben. Duizenden gletsjers voeden de grote rivieren van Azië: de Indus, Ganges, Brahmaputra, Yangtze en Mekong. Deze rivieren ondersteunen bijna twee miljard mensen. Het seizoensgebonden smelten van sneeuw en ijs drijft de zomer moesson, als het hoogplateau opwarmt en trekt vocht-beladen lucht van de Indische Oceaan.

Geoloog Peter Molnar en anderen hebben aangetoond dat de verhoging van het Tibetaanse Plateau ongeveer 8 miljoen jaar geleden de intensivering van de Aziatische moesson heeft veroorzaakt. Naarmate het plateau steeg, veranderde het atmosferische circulatiepatronen, waardoor de seizoensinvloeden van winden werden versterkt. Dit moessonsysteem, op zijn beurt, drijft erosie die de bergen beeldhouwt. Het samenspel tussen tektoniek en klimaat is een klassiek voorbeeld van de aardse systeemwetenschap.

Seismische kracht: Aardbevingen in de Botsingszone

Omdat de botsing tussen India en Azië nog steeds actief is, zijn de Himalaya's een van de meest seismisch gevaarlijke regio's op aarde. De aardbeving in Kasjmir in 2005 (hoogte 7.6) heeft 80.000 mensen gedood. De aardbeving in Nepal in 2015 (hoogte 7.8) heeft bijna 9.000 doden en heeft een groot deel van de vallei van Kathmandu vernietigd. Deze aardbevingen komen voor wanneer stress zich ophoopt langs de MFT of andere begraven fouten plotseling wordt vrijgegeven.

GPS metingen tonen aan dat de Indiase plaat momenteel met Tibet samenkomt met een snelheid van ongeveer 36 mm per jaar in het oosten van Himalaya en 40 mm per jaar in het noordwesten. Het grootste deel van deze beweging wordt genomen door kruipen langs de diepe plaatgrens, maar vergrendelde patches bestaan. Deze vergrendelde segmenten zijn in staat om magnitude 8,5+ aardbevingen, bekend als .Groot Himalaya aardbevingen. . De laatste dergelijke gebeurtenis vond plaats in 1950 in Assam (machtig 8.6), en sommige onderzoekers waarschuwen dat een groot segment van de plaat grens in Nepal en Noord-India kan worden uitgesteld voor een grote breuk.

Voor meer over moderne seismische gevaren in de regio, de V.S. Geological Survey. Informatie over aardbevingsgevaar van Himalaya geeft een uitstekend technisch overzicht. Daarnaast, het 2016 paper by Bollinger et al. in Nature Geoscience bespreekt seismische cycli langs de Main Frontal Thrust.

Erosie en Exhumatie: De Grote Ontdaking

Terwijl tektonics de bergen omhoog duwt, erosie meedogenloos slijt ze naar beneden. De Himalaya's worden ontleed door diepe kloven, vooral waar rivieren zoals de Kali Gandaki snijd tussen Annapurna en Dhaulagiri. De erosiesnelheden zijn enkele van de snelste op aarde tot enkele millimeter per jaar in de natste gebieden. Zware moesson regens, glaciale smelt, en steile hellingen combineren met het produceren van massale aardverschuivingen en puinstromen.

Geologen verwijzen naar het proces van het brengen van diep begraven rotsen naar het oppervlak als . .exhumation. . In de Himalaya, opgravingen zijn toegenomen in de afgelopen 10 miljoen jaar, mogelijk omdat het klimaat werd natter en erosie versneld. Het verwijderen van rotsen uit de top van het bereik eigenlijk stimuleert meer uplift . Een fenomeen bekend als isostatische rebound . Wanneer gewicht wordt verwijderd , de korst stijgt als een boot wanneer lading wordt gelost . Deze feedback lus tussen erosie en uplift kan helpen verklaren waarom de Himalaya zijn zo spectaculair hoog .

Subtiele tekenen van voortdurende beweging

Niet alle bewegingen in de Himalaya zijn gewelddadig. Langzame, aseismische kruip vindt plaats langs enkele breuksegmenten. Rivierterrassen en oude kustlijnen die zijn opgetild registreren de gestage stijging van het bereik. In de Kasjmir Vallei, glaciale meer sedimenten worden gevonden enkele honderden meter boven de vallei vloer, wat post-glaciale uplift. Deze subtiele tekens herinneren ons eraan dat berg gebouw gebeurt zelfs wanneer de grond niet trilt.

De Breder Foto: Himalaya in het Aardestelsel

De Himalaya's beïnvloeden het mondiale klimaat, de regionale weerspatronen en de biodiversiteit. Het bereik fungeert als een barrière voor koude lucht uit het noorden, waardoor Zuid-Azië relatief warm blijft in de winter, terwijl het ook het vocht blokkeert dat zich naar het noorden beweegt van de Indische Oceaan, waardoor Centraal-Azië niet veel regen krijgt. Dit regenschaduweffect creëert de droge landschappen van het Tibetaanse Plateau en de Gobiwoestijn.

De bergen hebben ook een buitengewone verscheidenheid aan ecosystemen, van tropische bossen in de uitlopers tot alpenweiden en permanente sneeuw. Deze variëteit bestaat omdat de steile helling in hoogte dramatische veranderingen in temperatuur en neerslag over korte afstanden veroorzaakt. De Himalaya biodiversiteit hotspot bevat duizenden endemische planten- en diersoorten, velen bedreigd door klimaatverandering en ontwikkeling.

Voor een uitgebreid overzicht van de natuurlijke geschiedenis van het assortiment, Britannicas entry on the Himalayas is een goed uitgangspunt. Voor het laatste wetenschappelijke begrip van de botsing tussen India en Azië biedt de 2020 review van Tapponnier et al. in Communications Earth & Environment] een up-to-date synthese van onderzoek.

Conclusie: Bergen in beweging

De Himalaya's zijn het product van een continentale botsing die begon toen dinosaurussen nog steeds rondzwerven op de Aarde. De Indiase Plaat gedreven in Azië heeft geproduceerd de hoogste bergen, de diepste dalen, en de meest krachtige aardbevingen op het land. Het bereik is nog steeds stijgen, nog steeds eroderen, nog steeds evolueren. Elk jaar, Everest wint een paar millimeter hoogte ..als erosie niet beweert dat hoogte eerst.

Het begrijpen van de Himalaya als een levende, dynamische eigenschap van plaattektoniek helpt ons te begrijpen waarom de grond onder onze voeten nooit echt stil is. De botsing van continenten die 50 miljoen jaar geleden begon is niet voorbij. Het zal blijven voor miljoenen meer jaren, totdat misschien de volgende supercontinent zich verzamelt, en de cyclus van drift en botsing begint opnieuw. Voor nu, leven we in de schaduw van een gebied dat niet alleen oud is het actief geboren, vlak voor onze ogen.