Геофизики долго ломали голову над механизмом, создавшим Тибетское нагорье, но новое исследование показало, что история формы рельефа может контролироваться прежде всего силой тектонических плит, столкновение которых вызвало его поднятие. Учитывая, что этот регион является одним из самых сейсмически активных в мире, понимание геологической истории плато может дать ученым представление о современной сейсмической активности.
Новые данные опубликованы в журнале Nature Communications.
Даже из космоса Тибетское нагорье кажется огромным. Массивное нагорье, образованное схождением двух континентальных плит, Индии и Азии, затмевает другие горные хребты по высоте и ширине. Большинство других горных хребтов выглядят как узкие шрамы на приподнятой плоти, в то время как Гималайское плато выглядит как широкая асимметричная струпья, окруженная скалистыми пиками.
«Асимметричная форма и сложная подповерхностная структура Тибетского плато делают его формирование одним из наиболее важных нерешенных вопросов в изучении тектоники плит сегодня», - сказал профессор геологии Университета Иллинойса и соавтор исследования Лиджун Лю.
В классической модели формирования Тибетского нагорья быстро движущаяся Индийская континентальная плита сталкивается лоб в лоб с относительно стационарной Азиатской плитой около 50 миллионов лет назад. Конвергенция, вероятно, привела к тому, что земная кора сгруппировалась в массивную груду, известную как Гималаи и Тибетское плато, которую мы видим сегодня, но это не объясняет, почему плато асимметрично, сказал Лю Саид.
«Тибетское плато неравномерно по ширине», - сказал Линь Чен, ведущий автор Китайской академии наук. «Западная сторона очень узкая, а восточная - очень широкая - то, что многие прошлые модели не смогли объяснить». можно найти еще ниже, там, где встречаются Азиатская и Индийская плиты.
«На плато или Азиатской плите происходят огромные изменения топографии, в то время как форма рельефа и скорость движения Индийской плиты вдоль зоны столкновения практически одинаковы с запада на восток», - сказал Лю. «Почему азиатская тарелка так сильно различается?»
Чтобы ответить на этот вопрос, Лю и его соавторы рассмотрели, что происходит, когда сталкиваются тектонические плиты, состоящие из горных пород разной прочности. Для проверки этой идеи была использована серия трехмерных вычислительных моделей столкновения континентов.
«Мы рассмотрели два сценария - слабая азиатская плита и сильная азиатская плита», - сказал Лю. «В обеих моделях мы сохраняли силу приближающейся индийской плиты».
Когда исследователи запустили модели, они обнаружили, что сильный сценарий азиатской плиты привел к узкому плато. Слабая модель Азиатской платформы создала широкое плато, подобное тому, что мы видим сегодня.
«Затем мы запустили третий сценарий, который представляет собой комбинацию сильных и слабых моделей азиатских плит», - сказал Лю. «Азиатская плита с сильной западной стороной и слабой восточной стороной приводит к ориентации, очень похожей на то, что мы видим сегодня».
Эта модель, помимо предсказания топографии поверхности, также помогает объяснить некоторые сложные подповерхностные структуры, наблюдаемые с помощью методов сейсмических наблюдений.
«Приятно видеть, что такая простая модель приводит к чему-то близкому к тому, что мы наблюдаем сегодня», - сказал Лю. «Место современной сейсмической активности и движения земли также соответствует тому, что мы предсказываем с помощью модели».