Гімалаї. Найвищі, прекрасні й загадкові

Найвищі гори на Землі - Гімалаї. Лише Чогорі, друга за висотою вершина світу (8611м) розташовується в Каракорумі (Індія). Всі інші восьмитисячники - піки Гімалаїв. А скільки тут семитисячників. Але найвищі не означає найкрасивіші. Може бути, це здасться дивним, але найпрекрасніші гімалайські вершини не досягають 7000м і за місцевими мірками гори рядові. Наприклад, гірський масив Кхумбу Гімал: Еверест (8848м), Лхоцзе (8516м), Макалу (8463м), Чо Ойо (8201м), а панує тут, править бал Радлов і граційна Ама Дабл (6856м).

Від середніх по висоті гімалайських вершин не відвести очей: Мачарпучхар в Аннапурна Гімалія, Чомопомері в Лангтанге, Пуморі в Кхумбу Гімалія. Перша з них довго супроводжує подорожнього від Покхара на південь. І на кожному повороті звивистого гірського шосе ви шукаєте і знаходите її своїм поглядом. Гімалаї поділилися прекрасним з народом, в них мешкають. Ніде так, як в Непалі, мандрівник не відчуває того внутрішнього комфорту, який сприяє досягненню цілей його поїздки.

Але залишимо емоції і звернемося до нашої роботи, до того, чого я прагнув у Гімалаї. Мрія їх побачити супроводжувала мене протягом більш ніж 30 років. Я геолог і геоморфології, і головною метою моєї подорожі до Непалу було ознайомлення з рельєфом найвищою і, мабуть, самої загадкової на Землі гірської країни.

Загадка геологічної будови і рельєфу

Гімалаї складають південну околицю ланцюг гірських споруд Внутрішньої Азії. У той же час вони морфологічно дивно нагадують підняття острівних дуг північно-західній околиці Тихого океану. Їх фронтальний уступ - аналог зовнішніх схилів островодужних підняттів у бік глибоководних жолобів. У нижніх частинах таких схилів залягають аккреційному призми - деформовані опади, зрізані з поверхні океанічної плит літосфери, занурюються під острівну дугу. Фронтальний уступ Гімалаїв спирається на горбисті пасма і низькогірні масиви Сіваліка - морфологічного вираження інтенсивних деформацій неоген-четвертинних відкладень в місці поддвіга Індостанського субконтиненту під гірську споруду. Це свого роду внутрішньоконтинентальної аккреційному клин. Низькі Гімалаї - морфологічний аналог зовнішніх островодужних підняттів типу Малокурільской пасма або підводного хребта Витязя, а долина Катманду подібна междуговим басейнів Алеутській островодужной системи.

Морфологічне схожість островодужних піднять і Гімалаїв визначає додаток до них одних і тих же геодинамічних моделей у дусі тектоніки літосферних плит. Наскільки задовільні дані моделі, ми спробуємо розглянути нижче, а поки продовжимо характеристику геолого-геоморфологічних особливостей гірських споруд.

Гімалаї - південне окраїнне підняття Тибет-Гімалайської секції Середземноморського молодого (альпійського) рухомого пояса, зміщеного на північ більш ніж на 1000 км щодо його суміжних частин в Ірані та Індокитаї [1, 2]. Будучи частиною цього поясу, вони представляють собою піднятий, чи як би висунутий і перетворений в систему надвігових пластин, блок фундаменту Індостанської платформи, частково перекритий палеозой-мезозойськими опадами пасивної континентальної окраїни. Тому більшість найвищих вершин світу складені переважно пологозалегающімі шарами вапняків та інших осадових гірських порід. Високі Гімалаї у вигляді гігантської монокліналі підняті на велику висоту і зміщені по насуваючись на південь разом з підстилаючих фундаментом стародавньої платформи. І тому дивною виявляється тектонічна позиція Індо-Гангська передового прогину, що супроводжує цю гірський ланцюг з півдня. На відміну від інших подібних прогинів він не поділяє платформу і складчаста споруда, а як би накладено на першу, оскільки край молодого орогеніческого пояса виявляється теж частиною древньої платформи.

Рельєф Гімалаїв і їх оточення. Числа на ізолініях позначають сотні метрів. Залитими гуртками показані ділянки глубокофокусних землетрусів, зубцями - уступ поверхні геоїд.

Головна особливість геологічної структури Гімалаїв - серія що перемістилися з півночі на південь пологозалегающіх надвігових пластин. Характерна риса їх - накладена подальша складчастість. Звичайно ж складчасті деформації в орогеніческіх поясах або передують насувів, або відбуваються одночасно. Ерозійне перетворення розділило лобові частини надвігових пластин на останці, які в умовах горизонтального стиску літосфери випробовували вичавлювання. У результаті сформувалися клиновидні жменю [3], складові найбільш високопіднятою частини Низьких Гімалаїв.

Досить цікавою виявляється порівняння Гімалаїв з гірською системою Загроса - південною окраїною Іранської секції Середземноморського рухомого пояса, - також межує з Аравійським субконтинентом. Останній нарівні з Індостані відноситься до "осколкам" розпався стародавнього південного материка Гондвани. Загрос - складчасті гори, що виникли при тектонічному скучіваніі (поперечному скороченні) потужного і тривало що формувався комплексу опадів пасивної континентальної окраїни, що перекривають занурений ділянка древнього Аравійського Кратон (частини Африканської платформи). По суті Загрос і Гімалаї дають нам приклади того самого процесу поперечного скорочення верхніх частин літосфери молодих орогенов в результаті горизонтального стиску, але на різних рівнях. Те, що ми бачимо в Гімалаях, відбувається в Загрос на великих глибинах.

тектонічному рельєфу Гімалаїв властиво поздовжнє розчленовування, що виражається в першу чергу в наявності знижень, які поділяють окремі масиви високогір'я - Гімалія. Такі поперечні зниження проникають далеко на північ, до Тибету, і особливо ефектно виглядають на перспективних космічних знімках. Вздовж горизонтально зміщених щодо один одного масивів-Гімалія закладені долини найбільших річок, що перетинають Високі Гімалаї (Аруна, Калі-Гандакі).

Взагалі слід сказати, що Гімалаї начисто позбавлені будь-якої вододільній ролі. Практично це односхилі гори. Вони підносяться над крутий цокольній поверхнею гір цій частині Середземноморського рухливого поясу [4]. Перепад висот цоколя під ними сягає 4000-4500 м, і більша його частина розташовується під Високими Гімалаями. Долини Цангпо і Інду, що обмежують Гімалаї з півночі, знаходяться вже на верхній частині схилу гір, а днища западин Тибету розташовуються з них, на ще більших висотах. Тому й сам материковий вододіл між ріками Індійського океану і безстічними басейнами Внутрішньої Азії має незвичайну позицію - також у верхній частині схилу цоколя молодого рухомого пояса.

Високий і крутий схил цокольній поверхні виразно додає Гімалаям гравітаційну нестійкість. Можливо, тому тут проявляється гравітаційний тектогенез, але питання це зовсім не вивчений.

Особливість гімалайського горотворення

Модель тектоніки плит літосфери в додатку до гімалайському орогенезу не узгоджується з характером сейсмічного режиму цієї частини Євразійського континенту. Здавалося б, ми повинні очікувати наявність занурюється на північ сейсмофокальной зони з глубокофокуснимі землетрусами під північною частиною Гімалаїв і південної - Тибету. Насправді цього немає, і під Тибетом на великій глибині зафіксований лише один (!) Сейсмічний поштовх -- в районі Лхаси. Навпаки, глубокофокусние землетрусу відзначаються під Індо-Гангська передовим прогином, і особливо на південь від плато Шиллонг. Але найбільшим розповсюдженням глубокофокусних землетрусів характеризуються райони поблизу закінчень Гімалайського підняття (Ассамська і Памір-Пенджабі синтаксис -- гігантські горизонтальні складки, утворені дуговими гірляндами покривно-складчастих гірських ланцюгів).

Характер сейсмічності Тибету, Гімалаїв, Індостану і Індокитаю не пояснюється моделлю субдукції літосферних однієї плити під іншу в її ортодоксальному виконанні. У морфологічної і геологічній структурі Гімалаїв спостерігається химерне переплетення результатів різнорідних геодинамічних обстановок: елементів схожості з островодужной геодинаміки, включаючи формування передгірного аккреційному клина; тектонічного скучіванія за допомогою одночасного переміщення надвігових клинів і пластин; приповерхневої складчастості і можливого гравітаційного зісковзування верхніх частин літосфери над крутим і високим скатом цоколя гір. Ця комбінація і робить Гімалаї загадковими в їх геолого-геоморфологічному відношенні. Поруч ж з ними розташовується не менш дивовижний Тибет. Зазвичай він - нарівні з Гімалаями, Тянь-Шанем, Алтаєм, горами, що тягнуться на північ, аж до Байкалу, - Об'єднується до складу системи внутрішньоконтинентальної колізії (зближення) Євразійської і Індостанської плит літосфери [5]. Але в тектонічному рельєфі Тибету не проглядаються сліди стиснення літосфери. Більше виражені свідоцтва ріфтогенеза. Тектонічний рельєф Тибету нагадує Провінцію хребтів і басейнів Північної Америки. Отже, в структурному відношенні дана внутрішньоконтинентальної колізійна система включає роз'єднані елементи: Гімалаї (поперечне скорочення за рахунок надвігових клинів і пластин), Тянь-Шань і Алтай (сводовие вигини і Недовго, поздовжні зміщення лінзовідних блоків верхніх частин літосфери) і Тибет (прояви ріфтогенеза). Внутрішньоконтинентальної колізійна система, що виділяється у Внутрішній Азії, тут за розмірами можна порівняти з розмірами взаємодіючих плит літосфери. Більш того, за площею вона перевищує Індостанської субконтинент! Це вкрай незвичайна ситуація. Внутріазіатскій колізійних пояс являє собою своєрідне шовні освіту, а такого роду тектонічні форми за розмірами значно поступаються що породжує їх структурам. Отже, ми маємо право припускати існування особливих причин гімалайського горотворення, і колізійних явищ у Внутрішній Азії взагалі.

Гігантський коромантійний блок

Рельєф геоїд (геометрично складної поверхні рівних значень потенціалу сили тяжіння) дає хорошу підказку у вирішенні цієї проблеми. В Азіатсько-Індоокеанском регіоні виділяється велика смуга знижень поверхні Геоїд до негативних значень, з самим глибоким на Землі мінімумом (-112 м) на південь від Індостанського п-ова і о.Шрі-Ланка. Цей сектор геоїд зі сходу і заходу обмежений протяжними і зустрічно-похилими схилами, які (судячи з результатів глобальної сейсмічної томографії) являють собою великі лінеаментів, що проникають на глибину аж до розділу ядро-мантія. Саме Азіатсько-Індоокеанское пониження поверхні Геоїд неоднорідний і розпадається на дві великі частини: Індоокеанскій мінімум і Азіатську знижену ступінь. Вони розділені невисоким уступом-скатом вздовж Гімалаїв і структурним мисом в районі Тибету. Можливо, Гімалайський уступ поверхні Геоїд також транслюється на глибину до межі ядро-мантія, але щодо субширотного лінеаментів зміщується на північ на відстань, еквівалентну двом третинам протяжності Індостанського п-ова. А супроводжує його мис - морфологічне відображення глибинної структури під Тибетом.

Рельєф геоїд в Азіатсько-Індоокеанском регіоні (вгорі) і його тектонічна інтерпретація. Стрілками показано переміщення коромантійних геоблоці.

Азіатсько-Індоокеанское пониження поверхні Геоїд - наслідок залягання в мантії цій частині Землі щодо охолоджених і ущільнених мас, що підтверджується результатами глобальної сейсмічної томографії. Розрахунки показують, що центр мас, що обумовлюють існування Індоокеанского мінімуму геоїд, знаходиться на глибинах 700-800 м [6]. Отже, відносно важке (охолоджене) тіло має вертикальні розміри близько 1500 км і, мабуть, є гігантським коромантійний геоблоці, обсяг якого мінімум в 10 разів перевищує обсяг плит літосфери. І не плита, а саме Індоокеанскій коромантійний важкий геоблоці зміщується на північ і приходить у зіткнення з таким же Азіатським геоблоці. Ефект внутрішньоконтинентальної колізії у Внутрішній Азії, включаючи формування найвищого Гімалайського підняття, можна розглядати як результат взаємодії саме гігантських геоблоці, і, можливо, що в Азіатсько-Індоокеанском секторі Землі в цьому процесі бере участь уся мантія, а спостерігаються елементи тектоніки плит літосфери - лише окремий елемент такого взаємодії.

Ми вважаємо, що тут істотний, якщо не визначальний, значення мають ротаційні процеси. Саме важкий і охолоджений Індоокеанскій коромантійний геоблоці виробляє найбільшу роботу, зміщуючи південне крило молодого рухомого поясу на північ більш ніж на 1000 км. При подоланні інерції отримав розгін цей важкий блок володіє найбільшими значеннями кількості руху або кінетичної енергії.

Література

1. Гансер А. Геологія Гімалаїв. М., 1967.

2. Хаїн В.Е. Регіональна геотектоніка. Альпійський Середземноморський пояс. М., 1984.

3. Geological map of Nepal: Scale 1:1 000 000. Kathmandu, 1994.

4. Уфімцев Г.Ф. Гірські пояси континентів і симетрія рельєфу Землі. Новосибірськ, 1991.

5. Molnar P., Tapponnier P.// Science. 1975. V.189. P.419-426.

6. Тараканов Ю.А., Винник Л.П.// Докл. АН СРСР. 1975. Т.220. № 2. С.339-341.