Ученые Университета Монаша в Австралии выяснили, что формирование Гималаев могло разрушить не менее трети континентальной коры в зоне столкновения. Результаты исследования опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters.
Геологи обнаружили, что значительная часть земной коры утрачивается в процессе орогенеза — формирования горных хребтов. В результате столкновения континентальных плит до 64 процентов континентальной коры может перерабатываться в мантии, как это наблюдается в Гималайско-Тибетском регионе и горах Загрос. Эти процессы включают горизонтальное сокращение, вертикальное утолщение, эрозию и боковую экструзию, с ключевой ролью механизма расслоения.
Для количественной оценки исследователи разработали модель баланса массы и объема континентальной коры. Они сравнили объемы укороченной коры с утолщенной, а также оценили долю утраченной коры, учитывая поверхностную эрозию и выдавливание. Основным инструментом анализа стало сравнение объемов осадочных отложений с результатами численного моделирования.
Результаты показывают, что при формировании Гималайско-Тибетского плато и гор Загрос (крупнейшая горная система Ирана) потеря коры в мантии в два раза превосходит объемы, утраченные вследствие поверхностной эрозии. В Альпах до 50 процентов коры также переработано в мантии. Ученые отметили, что эти утраты связаны с субдукцией и расслоением, вызванным повышенной плотностью эклогитов — пород, образующихся в корневых зонах гор.
Процессы переработки коры в мантии включают быструю субдукцию нижней континентальной литосферы, а также образование калийно-адакитовых пород, чьи химические свойства свидетельствуют о воздействии тепла восходящей астеносферы. Эти изменения сопровождались резким подъемом горных массивов, как, например, в Гималаях, где это совпало с усилением муссонов 22 миллиона лет назад.
Исследование подчеркивает роль глубоких геологических процессов в переработке земной коры и их влияние на климатические изменения. Ученые связывают эти процессы с глобальными циклами формирования суперконтинентов, когда переработка континентального материала в мантии происходила миллиарды лет, оставляя следы в современном геологическом строении земной коры.