Важна ли эрозия для структурной и петрологической эволюции горных поясов? Характер активных метаморфных массивов, расположенных в синтаксисе с глубокими ущельями на каждом конце Гималайского хребта, вместе с величиной эрозионных потоков, происходящих в этих регионах, позволяет предположить, что эрозия играет важную роль в коллизионной динамике. В общей картине эрозия оказывает влияние наравне с такими фундаментальными явлениями, как утолщение коры и экстенсивный коллапс. Эрозия может способствовать развитию и распределению как деформационных, так и метаморфических фаций, влиять сходимости коры, а также локально провоцировать полноценный метаморфизм и таяние.
Связь эрозии и геодинамики
Геологи давно признали взаимосвязь между эрозионной разгрузкой и пассивным изостатическим реагированием, но в последние два десятилетия наблюдается новый акцент на роль поверхностных процессов в активной тектонической среде. Влияние эрозии на структурную эволюцию изучалось в различных пространственных масштабах. Тепловое моделирование привело к фундаментальному открытию: изменения в сроках и скорости эрозии влияют на термическую и метаморфическую эволюцию утолщенной.
Геодинамические модели в настоящее время связывают механическую и тепловую эволюцию орогенов с изменениями скорости и величины эрозии и показывают, как эрозия может оказывать сильное влияние на пути прохождения частиц через ороген и, следовательно, на поверхностное выражение метаморфических фаций. Для дальнейшего изучения взаимодействия поверхностных и литосферных процессов были разработаны трехмерные геодинамические модели для объяснения конкретных паттернов деформации коры и метаморфологических воздействий. Общий вывод заключается в том, что эрозия может быть значительным фактором в активных тектонических системах, особенно в более крупных пространственных масштабах, и что интерпретация горных поясов в прошлом и настоящем требует принимать во внимание и эрозию.
Это непростая задача, поскольку данные об обескровливании, которые традиционно рассматривались в качестве доказательств тектонической активности (например, о седиментации или радиометрическом возрасте), могут на самом деле «документировать» эрозионные явления, обусловленные климатом. Кроме того, допустимо утверждать, что тектоника может вызвать климатическую реакцию, и наоборот.
Таким образом, чтобы закончить полемику "курица и яйцо", нам необходимо изучить конкретные процессы в конкретных условиях и найти обратную связь между эрозией и тектонизмом. Восточные и западные синтаксические окончания Гималайской цепи, с их возвышенностями, большим рельефом и высокой активностью поверхностных и тектонических процессов, дают возможность рассмотреть вопросы о взаимодействии эрозии и тектоники в контексте индийско-азиатского региона.
Метаморфические массивы
Гималайский синтаксис и составляет около трети индийско-азиатской тектонической зоны и охватывает значительную часть деформационный процессов коры, который происходят внутри системы. В рамках этих синтаксисов протекают некоторые из наиболее активных орогенических процессов на Земле. Например, широкая зона активной продольной деформации на значительной части юго-восточной Азии проявляется в выраженной топографической структуре, в которой доминирует сходимость трех крупных рек Азии. В синтаксис включены необычные, высокоактивные антиформальные массивы (Нанга Парбат на западе и Намче Барва на востоке), где глубокие ущелья рек Инд и Цангпо, насколько нам известно, охватывают ~7000 м рельефа, активно деформируют метаморфные породы и граниты.
Два гималайских синтаксиса несколько отличаются друг от друга по своей региональной тектонике. Восточный синтаксис охватывает четко определенный "угол индентора", сформированный на восточной окраине Индийской плиты. Интенсивная деформация должна начинаться вблизи первоначального угла индентора; со временем эта деформация будет развиваться и распространяться. Постепенно, индентор формирует синтаксис коры на мелководье с четко определенными структурными и топографическими тенденциями.
Напротив, тектоника, геоморфологическая экспрессия и кинематика синтаксиса западных Гималаев являются более диффузными, имеют незначительную вихревизну. Западный синтаксис показывает меньшее влияние бокового края плиты, чем восточный синтаксис, где четко локализованы большие сжимающие и сдвиговые деформации. Несмотря на значительные различия в тектонике, восточный и западный синтаксисы одинаково сильно влияют на одну из двух главных рек Гималаев, пересекающих ороген. Инд на западе, и Цангпо на востоке резко поворачивают с Тибетского плато на юг в предгорье, создавая экстремальный рельеф местности и способствуя ощутимому вымыванию щебня, и даже «прорубанию» ущелий в Гималаях. Формирование этих ущелий, судя по всему, было недавним. Возможно, из-за воздействия синтаксиса, который изменил направление этих рек за последние 10 лет; таким образом, история этих рек и тектоника синтаксиса могут быть тесно связаны.
Вывод и перспективы
Ученые-геологи лишь недавно приступили к разработке методов анализа и моделирования, необходимых для оценки различных последствий синорогенной эрозии и проектирования полевых исследований с целью определения ее значения в коллизионном орогенезе. В этой статье, вероятно, поднял больше вопросов, чем дал ответов, но все же имеется определённая уверенность, что поверхностные процессы имеют первостепенное значение в геодинамике, и что имеет смысл говорить о геоморфологии метаморфизма как о новой перспективной области.