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    Nuove immagini tomografiche fanno luce sulla cessazione della subduzione continentale indiana e sulla fine dell’orogenesi himalayana

    (a) Subduzione della parte settentrionale ricostruita della placca indiana durante il tardo Eocene. (b) Un pezzo di litosfera indiana subdotta si è staccato e poi è affondato nella MTZ vista come anomalia di velocità veloce 1 (F1), mentre un altro pezzo di litosfera subdotta F2 ha continuato a esercitare la trazione della lastra. Il distacco della lastra ha avviato il processo di spaccatura nel Tibet meridionale, mostrato nelle due strisce marroni nella vignetta. (c) La litosfera indiana subdotta F2 si staccò e affondò nella MTZ. Il suo distacco è stato accompagnato dal vulcanismo ultrapotassico e dalla continuazione del processo di rifting. (d) Distribuzione attuale delle anomalie di velocità veloce nella MTZ. Credito fotografico:Xiaofeng Liang e Yang Chu. Crediti:Xiaofeng Liang e Yang Chu.

    In un recente sviluppo della geologia pubblicato su Science Bulletin , un gruppo di ricerca internazionale, che comprende scienziati dell'Istituto di geologia e geofisica, dell'Accademia cinese delle scienze, dell'Università del Texas ad Austin, dell'Università del Missouri e dell'Università di tecnologia di Guilin, ha fornito informazioni cruciali sulle dinamiche dell'India- Collisione dell'Eurasia e orogenesi himalayana.



    Hanno raggiunto questo obiettivo attraverso il recente sviluppo di un’immagine tomografica ad alta risoluzione del mantello superiore sotto la zona di collisione India-Eurasia. Questo nuovo modello del mantello, reso possibile da una tecnologia di imaging avanzata, offre approfondimenti senza precedenti sul passato geologico della Terra e sulle forze che modellano il nostro mondo.

    Il gruppo di ricerca ha utilizzato una sofisticata tecnica di imaging e analisi, simile a quella utilizzata per portare i raggi X in campo medico sulla Terra, per catturare istantanee dettagliate del mantello superiore sotto l’Himalaya e l’altopiano tibetano. Questo approccio innovativo ha svelato immagini dei processi tettonici nella zona di collisione India-Eurasia, facendo luce sulle dinamiche della formazione delle montagne e sulla collisione delle placche tettoniche continentali.

    Le nuove immagini rivelano anomalie sismicamente ad alta velocità all’interno della zona di transizione del mantello (MTZ) non collegate alla superficie. La MTZ è come uno strato limite all'interno della Terra, tra il mantello superiore e quello inferiore, che si estende da 410 km a 660 km di profondità.

    Il dottor Xiaofeng Liang, l'autore principale, ha espresso sorpresa iniziale, dicendo:"All'inizio, non riuscivo a capire perché ci sono così tanti pezzi di questi blocchi ad alta velocità e sono disponibili in dimensioni diverse. Ho mostrato i risultati a il mio collega d'ufficio, il dottor Yang Chu, un geologo strutturale, e abbiamo avuto discussioni approfondite con colleghi di varie discipline."

    Evoluzione proposta della trazione di lastre dai frammenti litosferici distaccati. All'inizio, entrambe le anomalie di velocità veloce 1 e 2 contribuivano alla trazione della lastra, come F1+F2 (esagono); poi la F1 si è staccata, ed il suo tiro alla placca (diamante) è diminuito; e poi si è verificato il lento distacco di F2, con conseguente rimozione dei relativi tiranti lastra (quadrati); infine, F3 si è subdotto nel mantello superiore ed ha esercitato la trazione della lastra (triangolo). Le linee tratteggiate mostrano il potenziale percorso evolutivo del tiro della lastra. Le barre orizzontali blu sulla trazione della lastra mostrano un errore di 5 Myrs stimato dall'età di messa in posto dei vulcanici ultrapotassici. Il tasso di convergenza (linea rosa) tra la placca indiana e quella eurasiatica (van Hingsbergen et al., 2011) è diminuito significativamente durante il distacco di F2. Crediti:Xiaofeng Liang e Yang Chu.

    Queste anomalie assomigliano ai pezzi di un puzzle che si ritiene siano frammenti della litosfera continentale indiana in subduzione che si staccò. Il gruppo di ricerca ha ricostruito il bordo settentrionale iniziale del continente indiano riattaccando questi pezzi all'attuale placca indiana.

    Dopo aver valutato la composizione e la temperatura del mantello anomalo nella zona di transizione, hanno stimato che la diminuzione della forza di attrazione della placca dalla litosfera subdotta rotta era maggiore della spinta della cresta applicata alla placca indiana.

    Una profonda implicazione di questi risultati è la diminuzione della forza di attrazione delle lastre dalla litosfera continentale indiana in subduzione. I frammenti litosferici distaccati hanno ridotto questa forza, rallentando la convergenza tra India ed Eurasia. La ricerca suggerisce che man mano che una parte maggiore della placca subdotta si romperà, la convergenza tra le placche indiana ed eurasiatica alla fine cesserà. Ciò potrebbe portare alla fusione dei due continenti, offrendo una nuova comprensione della formazione dei supercontinenti.

    Si prevede che il distacco della litosfera in subduzione indurrà cambiamenti geologici, tra cui la risalita dell'astenosfera, l'estensione delle placche e il sollevamento della superficie nella zona di collisione. Questi cambiamenti hanno conseguenze geologiche significative, poiché spiegano l'innalzamento dell'Himalaya, l'inizio dei rift nel Tibet meridionale e altri fenomeni geologici regionali.

    Questa scoperta è fondamentale per comprendere un enigma che esiste da 100 anni:cosa controlla la continua collisione dei due continenti, India ed Eurasia, e come andrà a finire? Sottolinea l’importanza di studiare l’interno della Terra per svelare i complessi processi che modellano il nostro pianeta nel corso di miliardi di anni. Man mano che gli scienziati approfondiscono i processi di subduzione continentale, prevediamo ulteriori rivelazioni che rimodelleranno la nostra comprensione dell'evoluzione geologica della Terra.

    Ulteriori informazioni: Xiaofeng Liang et al, La frammentazione della subduzione continentale sta ponendo fine all'orogenesi himalayana, Science Bulletin (2023). DOI:10.1016/j.scib.2023.10.017

    Fornito da Science China Press




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