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Geologie des tibetischen Plateaus

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Das tibetische Plateau ist ein riesiges Land mit einer Größe von etwa 3.500 mal 1.500 Kilometern und einer durchschnittlichen Höhe von mehr als 5.000 Metern. Sein südlicher Rand, der Himalaya-Karakoram-Komplex, beherbergt nicht nur den Mount Everest und alle 13 anderen Gipfel, die höher als 8.000 Meter sind, sondern Hunderte von Gipfeln, die jeweils höher sind als irgendwo sonst auf der Erde.

Das tibetische Plateau ist heute nicht nur das größte und höchste Gebiet der Welt. Es ist möglicherweise das größte und höchste in der gesamten geologischen Geschichte. Das liegt daran, dass die Ereignisse, aus denen es besteht, einzigartig zu sein scheinen: eine Kollision zweier Kontinentalplatten mit voller Geschwindigkeit.

Anhebung der tibetischen Hochebene

Vor fast 100 Millionen Jahren trennte sich Indien von Afrika, als sich der Superkontinent Gondwanaland auflöste. Von dort bewegte sich die indische Platte mit einer Geschwindigkeit von etwa 150 Millimetern pro Jahr nach Norden - viel schneller als jede Platte, die sich heute bewegt.

Die indische Platte bewegte sich so schnell, weil sie aus dem Norden gezogen wurde, während die kalte, dichte ozeanische Kruste, aus der dieser Teil bestand, unter die asiatische Platte subtrahiert wurde. Sobald Sie diese Art von Kruste abziehen, möchte sie schnell sinken (siehe die aktuelle Bewegung auf dieser Karte). In Indien war dieser "Plattenzug" besonders stark.

Ein weiterer Grund könnte der "Ridge Push" vom anderen Rand der Platte gewesen sein, wo die neue, heiße Kruste erzeugt wird. Neue Kruste steht höher als alte Ozeankruste, und der Höhenunterschied führt zu einem Gefälle. Im Falle Indiens war der Mantel unter Gondwanaland möglicherweise besonders heiß und der Kamm wurde auch stärker als gewöhnlich.

Vor ungefähr 55 Millionen Jahren begann Indien, direkt auf den asiatischen Kontinent zu pflügen. Wenn sich nun zwei Kontinente treffen, kann keiner unter den anderen subtrahiert werden. Kontinentalfelsen sind zu leicht. Stattdessen häufen sie sich. Die kontinentale Kruste unter dem tibetischen Plateau ist mit durchschnittlich 70 Kilometern und 100 Kilometern stellenweise die dickste der Erde.

Das tibetische Plateau ist ein natürliches Labor, in dem untersucht wird, wie sich die Kruste unter extremen Bedingungen der Plattentektonik verhält. Zum Beispiel hat die indische Platte mehr als 2000 Kilometer nach Asien geschoben und bewegt sich immer noch mit einem guten Clip nach Norden. Was passiert in dieser Kollisionszone?

Folgen einer superdicken Kruste

Da die Kruste des tibetischen Plateaus doppelt so dick ist wie normal, liegt diese Masse aus leichtem Gestein durch einfachen Auftrieb und andere Mechanismen mehrere Kilometer über dem Durchschnitt.

Denken Sie daran, dass die Granitfelsen der Kontinente Uran und Kalium enthalten, die "inkompatible" wärmeerzeugende radioaktive Elemente sind, die sich im Mantel darunter nicht vermischen. So ist die dicke Kruste des tibetischen Plateaus ungewöhnlich heiß. Diese Hitze dehnt die Felsen aus und hilft dem Plateau, noch höher zu schweben.

Ein weiteres Ergebnis ist, dass das Plateau eher flach ist. Die tiefere Kruste scheint so heiß und weich zu sein, dass sie leicht fließt und die Oberfläche über ihrer Höhe belässt. Es gibt Hinweise darauf, dass in der Kruste eine Menge Schmelzen zu beobachten ist, was ungewöhnlich ist, da hoher Druck dazu neigt, das Schmelzen von Steinen zu verhindern.

Aktion am Rande, Bildung in der Mitte

Auf der Nordseite des tibetischen Plateaus, wo die Kontinentalkollision am weitesten reicht, wird die Kruste nach Osten verschoben. Aus diesem Grund gibt es bei den großen Erdbeben Streikschlupfereignisse, wie sie auf der kalifornischen San-Andreas-Schuld liegen, und keine Schubbeben, wie sie auf der Südseite des Plateaus liegen. Diese Art der Verformung geschieht hier in einem einzigartig großen Maßstab.

Der südliche Rand ist eine dramatische Unterdruckzone, in der ein Kontinentalfelsenkeil mehr als 200 Kilometer tief unter den Himalaya geschoben wird. Während die indische Platte nach unten gebogen wird, wird die asiatische Seite in die höchsten Berge der Erde geschoben. Sie steigen weiterhin um etwa 3 Millimeter pro Jahr.

Die Schwerkraft drückt die Berge nach unten, während die tief abgesenkten Felsen nach oben drängen, und die Kruste reagiert unterschiedlich. In den mittleren Schichten breitet sich die Kruste entlang großer Verwerfungen seitwärts aus, wie nasser Fisch auf einem Haufen, und legt tief sitzende Felsen frei. Oben, wo die Felsen fest und spröde sind, greifen Erdrutsche und Erosion die Höhen an.

Der Himalaya ist so hoch und der Monsunregen auf ihm so groß, dass die Erosion eine grausame Kraft ist. Einige der größten Flüsse der Welt befördern Himalaya-Sedimente in die Meere, die Indien flankieren, und bilden so die größten Erdhaufen der Welt für U-Boot-Fans.

Aufstände aus der Tiefe

All diese Aktivitäten bringen ungewöhnlich schnell tiefe Steine ​​an die Oberfläche. Einige wurden tiefer als 100 Kilometer vergraben, sind jedoch schnell genug aufgetaucht, um seltene metastabile Mineralien wie Diamanten und Coesit (Hochdruckquarz) zu erhalten. In der Kruste zig Kilometer tiefe Granitkörper wurden bereits nach zwei Millionen Jahren freigelegt.

Die extremsten Stellen in der tibetischen Hochebene sind die östlichen und westlichen Enden oder Syntaxen, an denen die Berggürtel fast doppelt gebogen sind. Die Geometrie der Kollision konzentriert dort die Erosion in Form des Indus in der westlichen Syntaxis und des Yarlung Zangbo in der östlichen Syntaxis. Diese beiden mächtigen Bäche haben in den letzten drei Millionen Jahren fast 20 Kilometer Kruste entfernt.

Die darunter liegende Kruste reagiert auf dieses Unüberdachen, indem sie nach oben fließt und schmilzt. So steigen die zu den großen Gebirgskomplexen führenden Syntaxen im Himalaya-Nanga-Parbat im Westen und im Namche-Barwa im Osten um 30 Millimeter pro Jahr an. Ein kürzlich veröffentlichter Aufsatz verglich diese beiden syntaktischen Ausbauchungen mit Ausbuchtungen in menschlichen Blutgefäßen - "tektonischen Aneurysmen". Diese Beispiele für Rückkopplungen zwischen Erosion, Anhebung und Kontinentalkollision können das schönste Wunder des tibetischen Plateaus sein.


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