Geologia dell'altopiano tibetano

L'altopiano tibetano è una terra immensa, di dimensioni circa 3.500 per 1.500 chilometri, con una media di oltre 5.000 metri di altezza. Il suo bordo meridionale, il complesso dell'Himalaya-Karakoram, contiene non solo l'Everest e tutte e 13 le altre vette più alto di 8.000 metri, ma centinaia di picchi di 7.000 metri che sono ciascuno più in alto che altrove Terra.

L'altopiano tibetano non è solo l'area più grande e più alta del mondo oggi; potrebbe essere il più grande e il più alto di tutta la storia geologica. Questo perché l'insieme di eventi che lo hanno formato sembra essere unico: una collisione ad alta velocità di due piastre continentali.

Quasi 100 milioni di anni fa, l'India si separò dall'Africa quando il supercontinente Gondwanaland si sciolse. Da lì la lastra indiana si spostava a nord alla velocità di circa 150 millimetri all'anno, molto più velocemente di quanto si stia muovendo oggi.

La piastra indiana si mosse così rapidamente perché veniva tirata da nord mentre la fredda e densa crosta oceanica che componeva quella parte di essa veniva sottratta sotto la piastra asiatica. Una volta che inizi a subdurre questo tipo di crosta, vuole affondare velocemente (vedi il suo movimento attuale su questa mappa). Nel caso dell'India, questo "tiro alla lastra" era molto forte.

Un'altra ragione potrebbe essere stata la "spinta della cresta" dall'altro bordo della piastra, dove viene creata la nuova crosta calda. La nuova crosta è più alta della vecchia crosta oceanica e la differenza di elevazione si traduce in una pendenza in discesa. Nel caso dell'India, il mantello sotto Gondwanaland potrebbe essere stato particolarmente caldo e anche la cresta si spinse più forte del solito.

Circa 55 milioni di anni fa, l'India ha iniziato ad arare direttamente nel continente asiatico. Ora quando due continenti si incontrano, nessuno dei due può essere sottratto all'altro. Le rocce continentali sono troppo leggere. Invece, si accumulano. La crosta continentale sotto l'altopiano tibetano è la più fitta della Terra, circa 70 chilometri in media e 100 chilometri in alcuni punti.

L'altopiano tibetano è un laboratorio naturale per studiare il comportamento della crosta durante gli estremi di tettonica a zolle. Ad esempio, la placca indiana ha spinto oltre 2000 chilometri in Asia e si sta ancora spostando verso nord con una buona clip. Cosa succede in questa zona di collisione?

Poiché la crosta del plateau tibetano ha il doppio del suo spessore normale, questa massa di roccia leggera si trova parecchi chilometri più in alto della media attraverso la semplice galleggiabilità e altri meccanismi.

Ricorda che le rocce granitiche dei continenti mantengono uranio e potassio, che sono elementi radioattivi "incompatibili" che producono calore che non si mescolano nel mantello sottostante. Quindi la folta crosta dell'altopiano tibetano è insolitamente calda. Questo calore espande le rocce e aiuta il plateau a galleggiare ancora più in alto.

Un altro risultato è che l'altopiano è piuttosto piatto. La crosta più profonda sembra essere così calda e morbida che scorre facilmente, lasciando la superficie al di sopra del suo livello. Ci sono prove di molta fusione vera e propria all'interno della crosta, il che è insolito perché l'alta pressione tende a prevenire lo scioglimento delle rocce.

Sul lato nord dell'altopiano tibetano, dove la collisione continentale raggiunge il punto più lontano, la crosta viene messa da parte a est. Questo è il motivo per cui i grandi terremoti ci sono eventi di sciopero, come quelli in California Colpa di San Andrease non tremori di spinta come quelli sul lato sud dell'altopiano. Quel tipo di deformazione avviene qui su una scala straordinariamente ampia.

Il bordo meridionale è una drammatica zona di sottosuolo in cui un cuneo di roccia continentale viene spinto più di 200 chilometri sotto l'Himalaya. Mentre la piastra indiana viene piegata verso il basso, la parte asiatica viene spinta verso l'alto sulle montagne più alte della Terra. Continuano a salire a circa 3 millimetri all'anno.

La gravità spinge le montagne verso il basso mentre le rocce profondamente subdotte spingono verso l'alto e la crosta risponde in diversi modi. Giù negli strati centrali, la crosta si diffonde lateralmente lungo grossi difetti, come un pesce bagnato in un mucchio, esponendo rocce profonde. In cima dove le rocce sono solide e fragili, le frane e l'erosione attaccano le altezze.

L'Himalaya è così alto e la pioggia dei monsoni su di esso è così grande che l'erosione è una forza feroce. Alcuni dei più grandi fiumi del mondo trasportano sedimenti himalayani nei mari che fiancheggiano l'India, costruendo le più grandi pile di sporcizia del mondo nei fan dei sottomarini.

Tutta questa attività porta rocce profonde in superficie insolitamente veloci. Alcuni sono stati sepolti a una profondità superiore ai 100 chilometri, ma sono emersi abbastanza velocemente da preservare rari minerali metastabili come i diamanti e coesite (quarzo ad alta pressione). Corpi di granito formato decine di chilometri in profondità nella crosta sono stati esposti dopo solo due milioni di anni.

I luoghi più estremi dell'altopiano tibetano sono le sue estremità est e ovest - o sintassi - dove le catene montuose sono piegate quasi al doppio. La geometria della collisione concentra lì l'erosione, nella forma del fiume Indo nella sintassi occidentale e dello Yarlung Zangbo nella sintassi orientale. Questi due potenti flussi hanno rimosso quasi 20 chilometri di crosta negli ultimi tre milioni di anni.

La crosta sottostante risponde a questo sradicamento scorrendo verso l'alto e fondendosi. In tal modo, i grandi complessi montuosi si innalzano nelle sintassi himalayane: Nanga Parbat a ovest e Namche Barwa a est, che aumenta di 30 millimetri all'anno. Un recente documento ha paragonato questi due aumenti sintattici ai rigonfiamenti dei vasi sanguigni umani: "aneurismi tettonici". Questi esempi di feedback tra erosione, sollevamento e collisione continentale possono essere la meraviglia più meravigliosa del tibetano Altopiano.