Géologie du plateau tibétain

Le plateau tibétain est une terre immense, d'environ 3 500 par 1 500 kilomètres, avec une moyenne de plus de 5 000 mètres d'altitude. Son bord sud, le complexe Himalaya-Karakoram, contient non seulement le mont Everest et les 13 autres pics plus de 8 000 mètres, mais des centaines de pics de 7 000 mètres qui sont chacun plus élevés que partout ailleurs sur Terre.

Le plateau tibétain n'est pas seulement la zone la plus grande et la plus haute du monde aujourd'hui; c'est peut-être le plus grand et le plus élevé de toute l'histoire géologique. En effet, l'ensemble des événements qui l'ont formé semble unique: une collision à grande vitesse de deux plaques continentales.

Il y a près de 100 millions d'années, l'Inde s'est séparée de l'Afrique lorsque le supercontinent Gondwanaland a éclaté. De là, la plaque indienne s'est déplacée vers le nord à des vitesses d'environ 150 millimètres par an, beaucoup plus rapidement que n'importe quelle plaque se déplace aujourd'hui.

La plaque indienne se déplaçait si rapidement parce qu'elle était tirée du nord alors que la croûte océanique froide et dense constituant cette partie de celle-ci était subduite sous la plaque asiatique. Une fois que vous commencez à subduire ce type de croûte, il veut couler rapidement (voir son mouvement actuel sur cette carte). Dans le cas de l'Inde, cette "traction de dalle" était très forte.

Une autre raison peut avoir été la "poussée de la crête" depuis l'autre bord de la plaque, où la nouvelle croûte chaude est créée. La nouvelle croûte est plus élevée que l'ancienne croûte océanique, et la différence d'altitude entraîne un gradient descendant. Dans le cas de l'Inde, le manteau sous le Gondwanaland a peut-être été particulièrement chaud et la crête a également poussé plus fort que d'habitude.

Il y a environ 55 millions d'années, l'Inde a commencé à labourer directement le continent asiatique. Maintenant, lorsque deux continents se rencontrent, aucun des deux ne peut être subjugué sous l'autre. Les roches continentales sont trop légères. Au lieu de cela, ils s'entassent. La croûte continentale sous le plateau tibétain est la plus épaisse de la Terre, environ 70 kilomètres en moyenne et 100 kilomètres par endroits.

Le plateau tibétain est un laboratoire naturel pour étudier le comportement de la croûte aux extrêmes de tectonique des plaques. Par exemple, la plaque indienne a poussé plus de 2000 kilomètres en Asie et continue de se déplacer vers le nord avec un bon clip. Que se passe-t-il dans cette zone de collision?

Parce que la croûte du plateau tibétain est le double de son épaisseur normale, cette masse de roche légère se situe plusieurs kilomètres plus haut que la moyenne grâce à une flottabilité simple et à d'autres mécanismes.

N'oubliez pas que les roches granitiques des continents conservent uranium et le potassium, qui sont des éléments radioactifs produisant de la chaleur "incompatibles" qui ne se mélangent pas dans le manteau en dessous. Ainsi l'épaisse croûte du plateau tibétain est exceptionnellement chaude. Cette chaleur dilate les rochers et aide le plateau à flotter encore plus haut.

Un autre résultat est que le plateau est plutôt plat. La croûte plus profonde semble si chaude et molle qu'elle s'écoule facilement, laissant la surface au-dessus de son niveau. Il y a des preuves de beaucoup de fonte pure à l'intérieur de la croûte, ce qui est inhabituel parce que la haute pression a tendance à empêcher les roches de fondre.

Du côté nord du plateau tibétain, où la collision continentale atteint le plus loin, la croûte est repoussée vers l'est. C'est pourquoi les grands tremblements de terre y ont des événements de grève, comme ceux de Californie Faille de San Andreas, et non des tremblements de terre comme ceux du côté sud du plateau. Ce type de déformation se produit ici à une échelle unique.

La bordure sud est une zone dramatique de sous-poussée où un coin de roche continentale est poussé à plus de 200 kilomètres de profondeur sous l'Himalaya. Alors que la plaque indienne est pliée, la partie asiatique est poussée vers le haut dans les plus hautes montagnes de la Terre. Ils continuent d'augmenter d'environ 3 millimètres par an.

La gravité pousse les montagnes vers le bas tandis que les roches profondément subductées poussent vers le haut, et la croûte répond de différentes manières. Dans les couches moyennes, la croûte se propage latéralement le long de grandes failles, comme des poissons mouillés en tas, exposant des roches profondes. Au sommet où les roches sont solides et cassantes, les glissements de terrain et l'érosion attaquent les hauteurs.

L'Himalaya est si élevé et les précipitations de mousson sont si importantes que l'érosion est une force féroce. Certaines des plus grandes rivières du monde transportent des sédiments himalayens dans les mers qui bordent l'Inde, construisant les plus gros tas de terre du monde dans des ventilateurs sous-marins.

Toute cette activité amène des roches profondes à la surface d'une vitesse inhabituelle. Certains ont été enfouis à plus de 100 kilomètres, mais ont refait surface assez rapidement pour préserver des espèces rares. minéraux métastables comme les diamants et la coésite (quartz haute pression). Corps de granit formé des dizaines de kilomètres de profondeur dans la croûte ont été exposés après seulement deux millions d'années.

Les endroits les plus extrêmes du plateau tibétain sont ses extrémités est et ouest - ou syntaxes - où les ceintures de montagne sont courbées presque le double. La géométrie de la collision y concentre l'érosion, sous la forme de l'Indus dans la syntaxe occidentale et du Yarlung Zangbo dans la syntaxe orientale. Ces deux puissants cours d'eau ont enlevé près de 20 kilomètres de croûte au cours des trois derniers millions d'années.

La croûte en dessous réagit à ce débouchage en s'écoulant vers le haut et en fondant. Ainsi, les grands complexes montagneux se développent dans les syntaxes himalayennes - Nanga Parbat à l'ouest et Namche Barwa à l'est, qui augmente de 30 millimètres par an. Un article récent a comparé ces deux remontées syntaxiques à des renflements dans les vaisseaux sanguins humains - des «anévrismes tectoniques». Celles-ci des exemples de rétroaction entre l'érosion, le soulèvement et la collision continentale peuvent être la plus belle merveille du Tibet Plateau.