Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe tomografische beelden werpen licht op de stopzetting van de Indiase continentale subductie en het beëindigen van de gebergtevorming in de Himalaya

(a) Subductie van het gereconstrueerde noordelijke deel van de Indiase plaat tijdens het late Eoceen. (b) Een stuk ondergedompelde Indiase lithosfeer werd losgemaakt en vervolgens in de MTZ gezonken, gezien als anomalie met hoge snelheid 1 (F1), terwijl een ander stuk ondergedompelde lithosfeer F2 doorging met het uitoefenen van trekkracht. Het losmaken van de plaat heeft het scheurproces in Zuid-Tibet op gang gebracht, weergegeven als de twee bruine stroken in de cartoon. (c) De ondergedompelde Indiase lithosfeer F2 kwam los en zonk in de MTZ. Zijn onthechting ging gepaard met ultrakaliumvulkanisme en de voortzetting van het splitsingsproces. (d) Huidige verdeling van de snelle snelheidsafwijkingen in de MTZ. Afbeeldingscredit:Xiaofeng Liang en Yang Chu. Krediet:Xiaofeng Liang en Yang Chu.

In een recente ontwikkeling in de geologie gepubliceerd in Science Bulletin heeft een internationaal onderzoeksteam, waaronder wetenschappers van het Instituut voor Geologie en Geofysica, de Chinese Academie van Wetenschappen, de Universiteit van Texas in Austin, de Universiteit van Missouri en de Guilin University of Technology, cruciale inzichten opgeleverd in de dynamiek van de India- Botsing met Eurazië en de gebergtevorming in de Himalaya.



Ze bereikten dit door de recente ontwikkeling van een tomografisch beeld met hoge resolutie van de bovenste mantel onder de botsingszone tussen India en Eurazië. Dit nieuwe mantelmodel, mogelijk gemaakt door geavanceerde beeldtechnologie, biedt ongekende inzichten in het geologische verleden van de aarde en de krachten die onze wereld vormgeven.

Het onderzoeksteam maakte gebruik van een geavanceerde beeld- en analysetechniek, vergelijkbaar met het nemen van röntgenfoto's op medisch gebied naar de aarde, om gedetailleerde momentopnamen te maken van de bovenmantel onder de Himalaya en het Tibetaanse plateau. Deze innovatieve aanpak onthulde beelden van tektonische processen onder de botsingszone tussen India en Eurazië, waardoor licht werd geworpen op de dynamiek van de vorming van bergen en de botsing van continentale tektonische platen.

De nieuwe beelden onthullen anomalieën met seismisch hoge snelheid binnen de mantelovergangszone (MTZ) die geen verbinding heeft met het oppervlak. De MTZ is als een grenslaag in het binnenste van de aarde, tussen de bovenste en onderste mantel, en strekt zich uit van 410 km tot 660 km diep.

Dr. Xiaofeng Liang, de hoofdauteur, uitte zijn aanvankelijke verbazing en zei:"In het begin kon ik niet begrijpen waarom er zoveel stukken van deze snelle blokken zijn, en dat ze in verschillende maten verkrijgbaar zijn. Ik liet de resultaten zien aan mijn officegenoot, Dr. Yang Chu, een structurele geoloog, en we voerden uitgebreide discussies met collega's uit verschillende disciplines."

Voorgestelde evolutie van de trekkracht van de losgemaakte lithosferische fragmenten. In het begin droegen beide snelle snelheidsafwijkingen 1 en 2 bij aan de trekkracht van de plaat, zoals F1+F2 (zeshoek); vervolgens werd F1 losgemaakt en nam de trekkracht van de plaat (diamant) af; en toen vond de langzame onthechting van F2 plaats, evenals de verwijdering van de overeenkomstige plaattrekkracht (vierkantjes); ten slotte zakte F3 in de bovenste mantel en oefende een trekkracht uit (driehoek). Gestippelde lijnen tonen het potentiële evolutiepad van plaattrekkracht. Blauwe horizontale balken op de trekkracht van de plaat tonen een fout van 5 Myrs, geschat op basis van de ouderdom van ultrakalische vulkanen. De convergentiesnelheid (roze lijn) tussen de Indiase en Euraziatische platen (van Hingsbergen et al., 2011) nam aanzienlijk af tijdens het losmaken van F2. Krediet:Xiaofeng Liang en Yang Chu.

Deze anomalieën lijken op stukjes van een puzzel waarvan wordt aangenomen dat het fragmenten zijn van de wegbrekende Indiase continentale lithosfeer. Het onderzoeksteam heeft de oorspronkelijke noordelijke rand van het Indiase continent gereconstrueerd door deze stukken opnieuw aan de huidige Indiase plaat te bevestigen.

Na evaluatie van de samenstelling en temperatuur van de afwijkende mantel in de overgangszone schatten ze dat de afname van de trekkracht van de gebroken, ondergedompelde lithosfeer groter was dan de kracht die op de Indiase plaat werd uitgeoefend.

Een diepgaande implicatie van deze bevindingen is de afnemende trekkracht van de zinkende Indiase continentale lithosfeer. Losstaande lithosferische fragmenten hebben deze kracht verminderd, waardoor de convergentie tussen India en Eurazië is vertraagd. Het onderzoek suggereert dat naarmate meer van de subductieplaat afbreekt, de convergentie tussen de Indiase en Euraziatische platen uiteindelijk zal ophouden. Dit zou kunnen leiden tot de fusie van de twee continenten, wat een nieuw inzicht zou kunnen bieden in de vorming van supercontinenten.

Verwacht wordt dat het loslaten van de ondergedompelde lithosfeer geologische veranderingen zal veroorzaken, waaronder asthenosferische opwelling, plaatuitbreiding en oppervlakte-opheffing in de botsingszone. Deze veranderingen hebben aanzienlijke geologische gevolgen en verklaren de opkomst van de Himalaya, het ontstaan ​​van kloven in het zuiden van Tibet en andere regionale geologische verschijnselen.

Deze ontdekking is van cruciaal belang voor het begrijpen van een raadsel dat al honderd jaar bestaat:wat controleert de voortdurende botsing van de twee continenten India en Eurazië, en hoe zal dit eindigen? Het onderstreept het belang van het bestuderen van het binnenste van de aarde om de complexe processen te ontrafelen die onze planeet gedurende miljarden jaren hebben gevormd. Terwijl wetenschappers dieper ingaan op continentale subductieprocessen, verwachten we verdere onthullingen die ons begrip van de geologische evolutie van de aarde opnieuw vorm zullen geven.

Meer informatie: Xiaofeng Liang et al, Fragmentatie van continentale subductie maakt een einde aan de gebergtevorming in de Himalaya, Science Bulletin (2023). DOI:10.1016/j.scib.2023.10.017

Aangeboden door Science China Press




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Fokbiologie van gigantische Australische mihirung-vogels maakte de weg vrij voor uitsterven
  2. 10 wonderkinderen
  3. Wat maakt DNA-vingerafdrukken uniek?
  4. Slakken, slakken zijn niet de enigen die longwormziekte bij ratten veroorzaken bij mensen
  5. Onderzoekers ontdekken nieuwe overspraak tussen fytohormonen ethyleen en auxine
  6. Wat is de sequentie van basen op de complementaire DNA-streng?
  7. Onderscheid Rigor Mortis van een Cadaveric Spasm
  8. Hoe meten we pijn?
  9. Hoe langzame spiervezels hun buren overtuigen om zich bij hen aan te sluiten

Wetenschap