Как горы Центральной Азии появились там, где «не должны быть» — тайна раскрыта

Мощные процессы, происходившие в древнем океане Тетис, могли сыграть ключевую роль в формировании ландшафта Центральной Азии в меловом периоде. К такому выводу пришли ученые из Университета Аделаиды (Австралия), проанализировав сотни моделей термической истории региона, опубликованных за последние 30 лет (это реконструкция того, как горные породы в данном районе нагревались и остывали на протяжении миллионов лет и что эти изменения температуры говорят о геологических процессах). Результаты исследования представлены в журнале Communications Earth & Environment.

Традиционно эволюцию рельефа Центральной Азии связывают с сочетанием тектонических движений, климатических изменений и процессов в мантии Земли на протяжении последних 250 миллионов лет. Однако, как показал новый анализ, вклад климата и мантийной динамики оказался сравнительно невелик.

По словам доктора Сэма Буна, одного из авторов работы, регион большую часть этого времени находился в условиях засушливого климата, что ограничивало влияние эрозии и осадков на формирование рельефа.

Вместо этого исследователи выявили прямую связь между динамикой далекого океана Тетис и кратковременными эпизодами горообразования в Центральной Азии.

Этот древний океан, существовавший в мезозойской-кайнозойскую эру, постепенно закрылся в результате тектонических процессов, его современным «остатком» считается Средиземное море.

Современный облик Центральной Азии во многом сформировался позднее — в результате столкновения Индийской и Евразийской плит и их продолжающейся конвергенции. Однако в меловом периоде, когда по Земле еще ходили динозавры, регион уже обладал выраженным горным рельефом.

Сложные геологические взаимосвязи

Ученые предполагают, что растяжение океана Тетис, вызванное отступлением зон субдукции океанической коры, активировало древние разломы земной коры. Это привело к формированию системы примерно параллельных горных хребтов в Центральной Азии — на расстоянии до нескольких тысяч километров от будущей зоны столкновения Гималаев.

Зона субдукции — это область, где океаническая тектоническая плита погружается под другую плиту и уходит в мантию. Представьте себе древний океан Тетис между крупными континентами. По его краю океаническая плита медленно уходит вниз под другую плиту — это обычная субдукция. В какой-то момент эта зона погружения начинает смещаться в сторону океана. Плита все так же уходит вглубь Земли, но место, где она «ныряет», постепенно отодвигается. Из-за этого над плитой возникает не сжатие, а растяжение: земная кора словно начинают тянуть в разные стороны.

Это растяжение затрагивает не только дно океана, но и прилегающий континент. Напряжения передаются на большие расстояния, уходя далеко вглубь материка. В континентальной коре уже есть старые трещины и разломы, оставшиеся от прежних эпох. Когда кору начинают растягивать, именно эти слабые места реагируют первыми. Разломы «просыпаются»: одни участки коры опускаются, другие поднимаются.

В результате плоская поверхность постепенно превращается в череду параллельных хребтов и впадин. Это горы, возникшие не потому, что континенты столкнулись лоб в лоб, а потому что кора растянулась и разломилась. Именно так, по версии исследователей, в меловом периоде мог сформироваться горный рельеф Центральной Азии — под воздействием тектонических процессов в далеком океане Тетис, за тысячи километров от будущих Гималаев.

Метод моделирования

Ключевым инструментом исследования стали модели термической истории, основанные на методах термохронологии. Они позволяют проследить, как горные породы остывали по мере их подъема к поверхности и последующей эрозии. Авторы сопоставили такие модели с реконструкциями тектоники плит океана Тетис, а также с данными о древнем климате и конвекции в мантии.

По словам соавторов работы, аналогичный подход может быть применен и к другим регионам планеты, где причины и сроки горообразования или рифтогенеза (появления разломов) остаются неясными. Авторы считают, что объединение больших массивов геологических данных с моделированием тектонических процессов позволяет по-новому взглянуть на роль древних океанов в формировании континентального рельефа и уточнить историю эволюции Земли.