как образовались гималаи при столкновении каких плит
Как сформировались Гималаи
Перемещения литосферных плит не раз приводили к исчезновению океанов и столкновению континентов. В результате столкновения древнего материка Индии с Евразией 50 млн лет назад родилась высочайшая в мире горная цепь — Гималаи.
Если воткнуть какой-нибудь острый предмете в старую пластиковую тарелку, можно заметить, что вокруг точки соприкосновения материал взбугрился. Представьте, что этим предметом был Индийский материк, врезавшийся с юга в Евразию и континентальную кору. Это ужасающее столкновение стало рождением Гималаев – высочайшей в мире горной системы. Все началось около 50 млн лет назад, когда океан Тетис исчез в ходе субдукции древней плиты под континент Пангею.
Индия погружается
Явление субдукции океанических плит известно уже давно. Однако лишь несколько лет назад удалось установить, что и материковая кора погружаться в мантию на глубину более 100 км. Это погружение – основной механизм тектоники плит, в котором участвуют колоссальные силы, связанные с внутренней геодинамикой планеты (мантийные потоки). Так, Индийская плита после столкновения продолжила свое движение на север, погружая свою континентальную окраину в зону субдукции.
Этот процесс крайне неустойчив. Подобно тому как пробка выскакивает из воды на поверхность, потому что ее плотность меньше плотности окружающей жидкости, легкая материковая кора Индии сопротивляется погружению в зоне субдукции. Когда сила Архимеда, противостоящая погружению, превышала механическую прочность материковой коры, в ней возникали глубокие трещины.
Остатки коры
Затем в зоне субдукции континентальная кора Индийской плиты отделилась от мантии. Формирование Гималаев началось с беспорядочного нагромождения обломков коры, утолщающих ее по мере роста горной цепи. В это же время нижняя плита продолжала свое погружение в мантию.
Затем деформации, продолжающиеся и по сей день, распространились внутрь Евразиатского континента, где образовалось нагорье Тибет, средняя высота которого равняется почти 5000 м. Последствия столкновения двух плит ощущаются и в более отдаленных регионах и становятся причиной складкообразования и разрывных нарушений, наблюдаемых от Монголии до Афганистана и от Юго-Восточной Азии до Китая.
Даже сейчас нижние слои континентальной коры этого сооружения медленно смещаются на север, деформируя континентальные отложения в предгорьях Гималаев (хребет Сивалик), где нередко происходят землетрясения. Землетрясение 26 января 2001 г. в штате Гуджарат (Западная Индия), унесшее жизни 20 тыс. человек, произошло в краевой части предгорий, где континентальная кора продолжает деформироваться, не отделяясь от мантии, по которой она перемещается.
Подобным образом образовались и образуются многие другие горные системы, например Альпы, сформировавшиеся к западу от сходившихся Африканской и Евразиатской плит. Рекордная высота Гималаев объясняется большой скоростью породившего их схождения литосферных плит, способствовавшей вздыманию более крупных блоков земной коры.
Как образовывались Гималаи
Почему Эверест такой высокий? Оказывается, объяснить это очень просто: возьмите тюбик зубной пасты, сдавите и согните его. Вот примерно то же самое происходило, когда Индия врезалась в Азию: в месте столкновения выросли Гималаи, которые становились всё больше и больше. Сегодня там расположено большинство из ста самых высоких пиков мира.
Поверхность Земли разделена на несколько платформ, которые медленно наседают друг на друга. Более тонкое дно океана с готовностью уходит под более толстые континентальные плиты, но при столкновении двух континентальных пластин субдукция происходит далеко не всегда: они никак не могут решить, кто будет сверху, а кто снизу. В результате вместо погружения коры в мантию она уходит в противоположном направлении — вверх к небесам. 
Геологов давно интересует вопрос, можно ли считать горообразование в результате столкновения континентов процессом, протекающим по одной и той же схеме. Ответить на него сложно, поскольку в зонах складчатости породы дробятся, перемешиваются — и в точности реконструировать ландшафт в конкретный момент времени пока никому не удавалось.
Вот и с Гималаями такая же беда. Почему за 20 млн лет зубодробительных отношений между Индией и Евразией Гималаи не стёрлись в порошок, а, напротив, только выросли?
Луис Мореси из Мельбурнского университета (Австралия) и его коллеги разработали компьютерную модель столкновения континентов. Она показала, что, когда один континент обладает толстой или плавучей корой, которая блокирует субдукцию, другой континент сжимается, словно тюбик с зубной пастой, и изгибается вокруг места блокировки, в результате чего образуется сложное множество геофизических особенностей (см. видео).
Показания модели проверили на том, что происходило в Австралии сотни миллионов лет назад, когда небольшой континент врезался в её восточный берег и был поглощён, а на месте столкновения образовались горные цепи. Оказалось, что модель действительно объясняет кое-какие загадочные особенности пейзажа. Например, она в точности воспроизвела ороклины (изгибы горных хребтов) и показала, что это результат сжатия и складкообразования.
Затаив дыхание, учёные обратились к Гималаям. Модель утверждает, что, когда Индия пихнула Евразию, Китай и Юго-Восточная Азия поначалу оказали сопротивление (не согласились на субдукцию), а потому были отодвинуты в сторону. После этого манёвра Индия продолжила движение в глубь Евразии, из-за чего Гималаи вздымались всё выше и выше: Индия сыграла роль своего рода бульдозера.
Без этого Индия почти наверняка прекратила бы перемещаться в северном направлении 20 млн лет назад, и сегодня Гималаи больше походили бы на Альпы: прекратили бы расти и начали разрушаться.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Новое в блогах
Краткая история формирования Тибетского нагорья
Неизвестная человечеству до середины 20 века история палеогеографии мира постепенно раскрывает свои загадки и чем больше наука узнает о тектоники плит, об этом во многом уникальном для планет явлении, тем больше впечатляют грандиозностью и сложностью внутренние геодинамические процессы Земли, которые проявляются на поверхности планеты в виде удивительных «путешествий» и трансформаций континентов и океанов.
Тектоническая история Тибета – пожалуй, наиболее выразительный пример таких геологических трансформаций. История этого нагорья, которое расположено в середине Азии и входит в состав Великой Центрально-Азиатской горной системы, весьма сложная и еще во многом не ясная, но в общих чертах геологической науке уже понятная.
Тибетское плато образует относительно ровную территорию площадью более 2 миллионов кв.км со средней высотой 4500м и с максимальной высотой 7111м – гора Ньенчен-Тангла.
Ньенчен-Тангла со стороны озера Намцо
Рост Тибета происходил в два основных этапа:
Первый этап длился всю мезозойскую эру и захватил первую эпоху кайнозойской эры – палеоцен. Это время охватывает 200 миллионов лет – с 250 до 50 млн лет назад.
Изначально литосферные плиты (литосфера – земная кора и самая верхняя и твердая часть мантии), составляющие современный Тибет, представляли собой архипелаг крупных и мелких островов на подобии сегодняшнего Зондского архипелага (Индонезия). Острова являлись осколками распадавшегося континента Гондвана, и были окружены ныне исчезнувшим океаном Тетис. Под воздействием течений частично расплавленного вещества земной мантии, плиты дрейфовали на север в сторону нового материка – Лавразия.
Примыкание одной за другой бывших гондванских плит – Цайдам, Сонгпан-Ганзэ, Цяньтан, Цилиань и Лхасской группы островов к окраине Южной Лавразии привело к первому эпизоду роста плато. При этом в месте столкновения Цилианя и Цайдама с Лавразией начали образовываться горные хребты – Кунь-Лунь и Нань-Шань. Бассейн Цайдам сегодня – самая большая межгорная впадина внутри Тибета, средняя высота которой примерно на 2км ниже окрестностей, но плита начала опускаться только в конце мезозоя около 70 млн лет назад.
Однако при формировании Тибетского плато участвовали не только континентальные плиты, но океанические, то есть бывшее морское дно. Так на границе Цайдама с Кунь-Лунем обнажены горные породы, образованные в океанских условиях и выдавленные на земную поверхность при тектонической коллизии Цайдама с Лавразией и закрытии морского бассейна – части океана Тетис. Такие породы называются офиолитами. При этом большая часть океанической литосферы Тетиса была погружена (субдуцирована) под Лавразийский континент с последующей субдукцией фрагментов морских плит в глубины мантии, где они расплавляются до сих пор.
Плита Сонгпан-Ганзэ занимает большую часть центрального Тибетского нагорья. На западе плита ограничена разломами Алтын-Таг и Каракорум. Для Сонгпан-Ганзэ характерны монотонно чередующиеся морские отложения триасового периода мощностью до 15км. Отложения образовались в те времена, когда этот бывший остров был покрыт морем. Во время столкновения в позднем триасе Сонгпан-Ганзэ с Лавразийским материком триасовый комплекс отложений был значительно деформирован.
На юге Сонгпан-Гангцзе через шов (сутура) Цзинься граничит с плитой Цяньтан, под который была погружена южная окраина Тетиса. Возраст офиолитов вдоль шва Цзинься колеблется от 292 до 232 млн лет.
Вулканические островные дуги Юшу и Юдун маркируют двухфазное закрытие Тетиса во время триаса. Острова Тетиса сохранились на поверхности современного Тибета в виде магматических массивов, последовательно присоединенных к Тибету в процессе коллизий – коллизия Юшу произошла между 244 и 224 млн лет назад, а Юдун между 219 и 195 млн лет. Закрытие южной части Тетиса закончилось погружением южного края Сонгпан-Ганзэ под Цяньтан. Как видим, мощи мантийных потоков хватает не только на захват и потопление тонких океанических плит, но и на погружение в недра планеты массивной материковой литосферы.
К югу от шва Цзинься плита Цяньтан образует центр Тибета. На западе плита простирается до Памира и Каракорума. Озерные осадки Цяньтана указывают на то, что западно-центральный Тибет находился выше уровня моря с середины мела и испытал значительное выравнивание (денудацию) до палеогена. Раннемеловое поднятие связано с продвижением на юг Цяньтана на Лхасу с оценкой 100км смещения. Шов Бангонг-Ницзян отделяет Цяньтан от плиты Лхаса. Шов представляет собой сильно деформированный комплекс пород, состоящий из расчлененных офиолитов датированных 167-132 млн лет назад. Вулканический магматизм на юго-западном крае Цяньтана происходил от 185 до 84 млн лет и знаменует собой закрытие еще одного морского бассейна Тетиcа путем субдукции (погружения) на север. В ста километрах к югу от шва Бангонг северный надвиг Шикуаньхэ-Амдо, активный в эпоху эоцена (50-40 млн лет), объясняется поддвигом Лхасской плиты на север под Цяньтан.
Меловой период в Тибете характеризуется значительной морской регрессией – осушением. Регрессия связана с интенсивным сокращением (сжатием) Лхасы. Между поздним мелом и ранним кайнозоем сокращение составило около 150км. В бассейне Шигадзе кайнозойские отложения (вплоть до олигоцена) характеризуются речными фациями. В остальной части плиты кайнозойские континентальные отложения редки.
Лхасская плита отделена от Индии швом Инд-Ярлунг-Цангпо. Этот шов, лежащий в основе закрытия океана Тетис, подчеркнут сильно деформированным осадочно-морским комплексом верхней юры-среднего мела, надвинутым на Азию в виде гор. Здесь также присутствуют несколько офиолитовых массивов раннего мелового возраста. Эти офиолиты представляют собой остатки океана Тетис, который закрылся, по крайней мере, через две зоны субдукции, погружающихся в северную часть: в начале внутриокеаническая субдукция Кохистан-Ладакха и потом субдукция под Лхасу.
В последнее десятилетие исследования показали, что Тибет уже деформировался до начала столкновения Индии и Азии в период длительной докайнозойской истории. Прото-Тибетское плато занимало 50% современной поверхности плато в конце мелового периода. Кора Тибета к тому времени достигла мощности около 50-55км. Можно также предположить, что до столкновения Индии и Азии высота Прото-Тибета достигала высот 2500-3000м при локальных высотах до 4500м.
Второй этап формирования Тибета происходит с эоценовой эпохи (50-40 млн лет назад) кайнозойской эры дор нашего времени.
Континентальные эклогиты Стак, Кагхан и Тасо-Морри в западных Гималаях имеют возраст от 46 до 55 млн лет и фиксируют начало субдукции Индийской плиты под внутри-океаническую островную дугу, затем под Южную Азию. Главным же событием палеогенового периода на эоцен-олигоценовом рубеже (34 млн лет назад) стало столкновение Индии с Евразией. Следствием этой коллизии явилось исчезновение океана Тетис и поднятие Гималаев.
Гора Кайлас, 6621м и Гималаи на дальнем плане
Погружение Индии под Азию оценивается сейчас в 1000км со стороны Тибета, что привело к сокращению плато примерно на 40%. Это дополнительное укорочение, которое привело к современной мощности земной коры этого региона в 70км и средней высоте 4500м над уровнем моря, компенсировалось реактивацией континентальных плит вдоль предыдущих сутур (швов) и равномерным укорочением коры.
Дальнейшее поднятие Тибетского нагорья предполагает ступенчато-субдуктивную модель с частичным отслоением верхнего (корового) слоя плит.
Большое число тектонических данных указывают на то, что центральная часть Тибета, от южного Цяньтана до Сонгпан-Ганзэ, находилась выше уровня моря со времен эоцена и, возможно, со времен мезозоя из-за последовательного столкновения островов Тетиса с Лавразией. Предположительно сжатие и укорочение верхней коры Тибетского нагорья было в основном завершено в начале миоцена около 20 млн лет назад.
Сильная магматическая активность на плато 52-51 млн лет назад интерпретируется как начало отрыва погруженной в мантию части Индийской плиты. От этой оторванной части отслоился легкий верхний слой, который через 6 млн лет всплыл в виде расплавленных магматических очагов под Тибет и частично проплавил Тибетскую плиту. Подобные сценарии, вероятно, происходили и в последующее время: Вдоль северной окраины Цяньтана магматический материал внедрялся во внутригорные бассейны между 50 и 30 млн лет с образованием вулканического пояса длиной 2000км; между 26 и 10 млн лет назад магматическая активность Тибетского нагорья концентрировалась в южном Лхасском блоке вдоль полосы длиной 1500 км.
Начиная с миоцена и до наших дней (последнее зарегистрированное извержение на Тибетском плато произошло в 1951г.), магматическая активность происходила в западном блоке Сонгпан-Ганзэ.
Геофизическая томография выделяет несколько аномалий, которые интерпретируются как погруженные литосферные плиты с более холодной температурой, чем окружающая мантия. Это относится к Индийской плите, которая опускается под Южный Тибет до сутуры Бангонг, а затем погружается вертикально. Другие более глубокие аномалии могут соответствовать фрагментам, оторванным во время предыдущих субдукций: аномалия на глубине 1000км интерпретируется как Тетическая океаническая плита, другие как отдельные фрагменты континентальной Индийской и Азиатской плит.
Сегодняшние средние высоты плато и толщина тибетской коры достигнуты за счет внутриконтинентальной субдукции при изостатическом подъеме нагорья. Утолщение тибетской коры происходит снизу за счет частичного проталкивания плит под соседние плиты вдоль зон обновленных швов. С помощью численного и аналогового моделирования было продемонстрировано, что при внедрении верхней коры в верхнюю мантию, кора не выдерживает горизонтальное напряжение, и деформация переходит от локализованной и плоской деформации к однородному и горизонтальному уплощению. При этом нижняя кора течет в боковом направлении.
В гималайском поясе складок и надвигов размещалась континентальная субдукция Индийской плиты под южный край Тибета. (С. Гийо и др. «Как и когда росло Тибетское плато»)
Укорочение нагорья происходило не вдоль одной шовных зон, а за счет сочетания кратковременных внутриконтинентальных явлений субдукции и однородной деформации, частично перекрывающихся во времени с прогибами противостоящих плит, и с низкой деформацией, чем и объясняется отсутствие сильных тектонических нарушений на поверхности.
В итоге можно предложить трехступенчатый сценарий построения Тибетского нагорья:
Во время мезозоя последовательное наращивание плит Гондваны и Тетиса к южной окраине Лавразии привело к образованию Прото-Тибетского плоскогорья. Плоскогорье занимало поверхность более половины современного Тибета и имело среднюю высоту 2000-2500м. Затем, в начале индийско-азиатского столкновения, реактивация шовных зон с ограниченным продавливанием плит привела к небольшому сокращению плато, поднятию земной коры и проявлениям магматизма. Наконец, когда центральная часть Тибета достигла мощности коры, близкой к современной, силы плавучести плит становятся выше горизонтальных сил сжатия и деформация литосферы распространяется за пределы плато. Утолщение коры центральной части также спровоцировало крупное разрушение земной коры, которое привело к боковому выдавливанию плит Тибета.
Тибетская литосфера приспособилась к давлению Индийской плиты путем реактивации предыдущих внутриконтинентальных шовных зон. Каждая плита выдерживала сокращение своей площади в направлении север-юг максимум на 150км.
Гималаи
27-03-2011, 13:01 | Наука и техника / Естествознание | разместил: VP | комментариев: (0) | просмотров: (16 494)
Географическое положение. В переводе на русский язык слово «Гималаи» означает «царство снегов». Эта высочайшая горная система мира поднимается на границе между Центральной и Южной Азией и отделяет Тибетское нагорье от низменности Инда и Ганга (смотрите карту физико-географического районирования Евразии со ссылками на фотографии природы данного региона). Она сформировалась в течение кайнозоя в пределах той части древнего Тетиса, где произошло сближение краевых зон Евразии и Индостанской глыбы, отделившейся от Гондваны.
Рельеф. Гималаи — важнейший геоморфологический, климатический и флористический рубеж. Физико-географические и геоморфологические границы самой горной системы выражены четко. На севере это продольные межгорные долины Инда и Брахмапутры, на юге — край Индо-Гангской равнины, на северо-западе и юго-востоке — поперечные долины Инда и Брахмапутры. На северо-западе Гималаи граничат с Гиндукушем, на юго-востоке — с Сино-Тибетскими горами. Общая протяженность горной системы — более 2400 км, ширина — 200-350 км. Гималаи входят в пределы Китая, Индии, Непала, Пакистана.
Десятки вершин в Гималаях достигают 7000 м, 11 вершин превышают 8000 м, перевалы находятся в среднем на высоте 5000 м, что превышает максимальную высоту Альп (рис. 50).
Рис. 50. Сравнительный профиль Альп и Гималаев
Высочайшая вершина Гималаев и всего мира — Джомолунгма (Эверест), (8848 м) — была покорена только в 1953 г. Поднятие Гималаев не закончилось и в настоящее время, о чем свидетельствуют частые землетрясения и высокое положение раннечетвертичных отложений над уровнем моря.
Геологическое строение. В строении гор участвуют кристаллические, метаморфические, осадочные и вулканические породы различного возраста, от архейских до четвертичных, смятые в интенсивные складки, осложненные в центральных частях мощными надвигами и расколами.
Особенности геологического строения — преобладание докембрийских пород, сходных с комплексами Индийской платформы, весьма ограниченное распространение морских осадочных толщ и наличие континентальных осадков, близких к гондванским, — дают основание рассматривать Гималаи как горную систему, возникшую на месте окраины Индийской платформы, подвергшейся тектонической активизации в неоген-четвертичное время в связи с причленением Индостанской плиты к остальной Евразии и закрытием Тетиса.
Гималаи не образуют хребтов, вытянутых на большие расстояния, а распадаются на отдельные массивы, отделяемые один от другого глубокими поперечными долинами рек. Это связано с тем, что долины наиболее крупных рек — Инда, Сатледжа, Брахмапутры — заложились до начала общего грандиозного поднятия гор. Поднятие сопровождалось врезанием рек и образованием эпигенетических долин Гималаев.
Предгорья Гималаев сложены молодыми отложениями, собранными в складки в середине четвертичного периода. Они известны под общим названием Сиваликских гор; высота их на территории Непала около 1000 м. В некоторых местах они вплотную прижаты к хребтам собственно Гималаев, в других их разделяет полоса широких тектонических долин — дунов. Сиваликские горы круто обрываются к северу и югу.
Следующая по высоте ступень Гималаев — Малые Гималаи; они сложены кристаллическими докембрийскими породами, а также осадочными сильно метаморфизованными отложениями палеозоя, мезозоя и палеогена. Для этой полосы характерны интенсивная складчатость, разломы и вулканизм. Высота хребтов достигает в среднем 3500-4500 м, а отдельные вершины поднимаются до 6000 м. На северо-западе протягивается хребет Пир-Панджал высотой более 6000 м, далее на юго-восток его сменяют собственно Малые Гималаи, которые смыкаются с Большими Гималаями (Главным Гималайским хребтом) высокогорным мощным массивом Дхаулагири (8221 м). Далее к востоку вся система Гималаев суживается, зона Малых Гималаев прижимается к Главному хребту, образуя средневысотные горы Махабхарат, а еще восточнее — высокие и сильно расчлененные горы Дуара.
Между Малыми и Большими Гималаями протягивается полоса тектонических котловин, которые в недавнем прошлом были заняты озерами и обработаны ледниками. Наиболее известна на западе Кашмирская котловина на высоте 1600 м, с главным городом Кашмира Сринагар. О существовании озера, прежде заполнявшего котловину, свидетельствуют террасы, хорошо выраженные на склонах. На поверхности плоского дна сохранилось несколько остаточных озер. Вторая крупная котловина центральной части Гималаев — Катманду в Непале — расположена на высоте около 1400 м; в ней сосредоточена большая часть населения этой высокогорной страны.
Севернее котловин возвышаются Большие Гималаи, достигающие средней высоты 6000 м. Это хорошо выраженный альпийский гребень, над которым поднимаются высочайшие вершины мира. У западного конца Главного хребта это грандиозный массив Нангапарбат (8126 м), далее идет ряд вершин, превышающих 6000 и 7000 м, затем поднимаются восьмитысячные гиганты, покрытые снегом и льдом: Дхаулагири (8167), Кутанг (8126 м), Госаинтан (8013 м) и др. Среди них даже не особенно выделяется высочайшая вершина мира Джомолунгма (Эверест) высотой 8848 м. Великолепна и величественна лишь немногим уступающая ей Канченджанга (8598 м).
Северный склон Больших Гималаев положе и доступнее, чем южный. Вдоль него протягивается хребет Ладакх высотой до 7728 м. На его склонах берут начало многие реки, пересекающие затем Главный хребет. К северу от Ладакха, за широкими продольными долинами Инда и Брахмапутры, поднимаются окраинные хребты Тибетского нагорья (Трансгималаи).
Полезные ископаемые. Гималаи богаты полезными ископаемыми. В осевой кристаллической зоне есть месторождения медной руды, россыпного золота, мышьяковой и хромовой руд. В предгорьях и межгорных котловинах залегают нефть, горючие газы, бурый уголь, калийная и каменная соли.
Климатические условия. Гималаи — крупнейший климатораздел Азии. К северу от них преобладает континентальный воздух умеренных широт, к югу — тропические воздушные массы. Вплоть до южного склона Гималаев проникает летний экваториальный муссон. Ветры достигают там такой силы, что затрудняют восхождение на наиболее высокие вершины. Поэтому на Джомолунгму можно подниматься только весной, в короткий период затишья перед началом летнего муссона. На северном склоне в течение всего года дуют ветры северных или западных румбов, идущие с переохлажденного зимой или сильно прогретого летом континента, но всегда сухие. С северо-запада на юго-восток Гималаи простираются примерно между 35 и 28° с.ш., и в северо-западный сектор горной системы летний муссон почти не проникает. Все это создает большие климатические различия в пределах Гималаев. Больше всего осадков выпадает в восточной части южного склона (от 2000 до 3000 мм). На западе годовые суммы их не превышают 1000 мм. Менее 1000 мм выпадает в полосе внутренних тектонических котловин и во внутренних речных долинах. На северном склоне, особенно в долинах, количество осадков резко снижается. Местами годовые суммы бывают менее 100 мм. Выше 1800 м зимние осадки выпадают в виде снега, а выше 4500 м снег бывает в течение всего года.
На южных склонах до высоты 2000 м средняя температура января составляет 6. 7 °С, июля 18. 19 °С; до высоты 3000 м средняя температура зимних месяцев не опускается ниже 0 °С, и только выше 4500 м средняя июльская становится отрицательной. Снеговая граница в восточной части Гималаев проходит на высоте 4500 м, в западной, менее увлажненной, — 5100-5300 м. На северных склонах высота нивального пояса на 700-1000 м выше, чем на южных.
Природные воды. Большая высота и обильные осадки способствуют образованию мощных ледников и густой речной сети. Ледники и снега покрывают все высокие вершины Гималаев, но концы ледниковых языков имеют значительную абсолютную высоту. Большая часть гималайских ледников принадлежит к долинному типу и достигает не более 5 км в длину. Но чем дальше на восток и больше осадков, тем ледники длиннее и ниже спускаются по склонам. На Джомолунгме и Канченджанге наиболее мощное оледенение, формируются самые крупные ледники Гималаев. Это ледники дендритового типа с несколькими областями питания и одним главным стволом. Ледник Зему на Канченджанге достигает 25 км в длину и заканчивается на высоте около 4000 м. С Джомолунгмы сползает Ронгбукский ледник длиной 19 км, который заканчивается на высоте 5000 м. Ледник Ганготри в Кумаонских Гималаях достигает 26 км; из него берет начало один из истоков Ганга.
Особенно много рек стекает с южного склона гор. Они начинаются в ледниках Больших Гималаев и, пересекая Малые Гималаи и предгорную зону, выходят на равнину. Некоторые крупные реки берут начало с северного склона и, направляясь к Индо-Гангской равнине, прорезают Гималаи глубокими сквозными долинами. Это Инд, его приток Сатледж и Брахмапутра (Цангпо).
Питание гималайских рек дождевое, ледниковое и снеговое, поэтому главный максимум расхода бывает летом. В восточной части в питании велика роль муссонных дождей, на западе — снегов и льдов высокогорной зоны. Узкие ущелья или каньонообразные долины Гималаев изобилуют водопадами и порожистыми участками. С мая, когда начинается наиболее бурное таяние снегов, и до октября, когда заканчивается действие летнего муссона, реки бурными потоками низвергаются с гор, увлекая массы обломочного материала, который они отлагают при выходе из гималайских предгорий. Часто муссонные дожди бывают причиной сильных наводнений на горных реках, во время которых смывает мосты, разрушаются дороги и происходят обвалы.
В Гималаях много озер, но среди них нет таких, которые по размерам и красоте можно было бы сравнить с альпийскими. Некоторые озера, например в Кашмирской котловине, занимают лишь часть тех тектонических впадин, которые раньше заполняли целиком. Хребет Пир-Панджал известен многочисленными ледниковыми озерами, образовавшимися в древних каровых воронках или в речных долинах в результате подпруживания их мореной.
Растительность. На обильно увлажняемом южном склоне Гималаев исключительно ярко выражены высотные пояса от тропических лесов до высокогорных тундр. В то же время для южного склона характерны значительные различия в растительном покрове влажной и жаркой восточной и более сухой и холодной западной части. Вдоль подножия гор от их восточной оконечности до течения реки Джамны протягивается своеобразная заболоченная полоса с черными илистыми почвами, называемая тераи. Для тераев характерны джунгли — густые древесно-кустарниковые заросли, местами почти непроходимые из-за лиан и состоящие из мыльного дерева, мимоз, бананов, низкорослых пальм, бамбуков. Среди тераев есть расчищенные и осушенные участки, которые используют для возделывания различных тропических культур.
Выше тераев по влажным склонам гор и по долинам рек до высоты 1000-1200 м растут вечнозеленые тропические леса из высокоствольных пальм, лавров, древовидных папоротников и исполинских бамбуков, с множеством лиан (в том числе пальма ротанг) и эпифитов. В более сухих местах преобладают менее густые леса из салового дерева, теряющего листву на сухой период, с богатым подлеском и травяным покровом.
На высотах более 1000 м к теплолюбивым формам тропического леса начинают примешиваться субтропические виды вечнозеленых и листопадных деревьев: сосны, вечнозеленые дубы, магнолии, клены, каштаны. На высоте 2000 м субтропические леса сменяют леса умеренного типа из листопадных и хвойных деревьев, среди которых лишь изредка попадаются представители субтропической флоры, например великолепно цветущие магнолии. У верхней границы леса господствуют хвойные, в том числе серебристая пихта, лиственница, можжевельник. Подлесок образуют густые заросли древовидных рододендронов. Много мхов и лишайников, покрывающих почву и стволы деревьев. Сменяющий леса субальпийский пояс представляет собой высокотравные луга и заросли кустарников, растительность которых постепенно становится ниже и разреженней при переходе к альпийскому поясу. Высокогорная луговая растительность Гималаев необычайно богата видами, среди них примулы, анемоны, маки и другие ярко цветущие многолетние травы. Верхняя граница альпийского пояса на востоке достигает высоты около 5000 м, но отдельные растения встречаются гораздо выше. При восхождении на Джомолунгму растения были обнаружены на высоте 6218 м.
В западной части южного склона Гималаев из-за меньшей влажности нет такого богатства и разнообразия растительности, флора гораздо беднее, чем на востоке. Там совершенно отсутствует полоса тераев, нижние части склонов гор покрыты редкостойными ксерофитными лесами и зарослями кустарников, выше встречаются некоторые субтропические средиземноморские виды вроде вечнозеленого каменного дуба и золотолистной маслины, еще выше преобладают хвойные леса из сосен и великолепного гималайского кедра (Cedrus deodara). Кустарниковый подлесок в этих лесах беднее, чем на востоке, но зато более разнообразна луговая альпийская растительность.
Ландшафты северных хребтов Гималаев, обращенных в сторону Тибета, приближаются к пустынным горным ландшафтам Центральной Азии. Изменение растительности с высотой выражено менее ярко, чем на южных склонах. От днищ крупных речных долин вплоть до покрытых снегом вершин распространяются редкие заросли сухих трав и ксерофитных кустарников. Древесная растительность встречается только в некоторых речных долинах в виде зарослей низкорослых тополей.
Животный мир. Ландшафтные различия Гималаев отражаются и на составе дикой фауны. Разнообразный и богатый животный мир южных склонов имеет ярко выраженный тропический характер. В лесах нижних частей склонов и в тераях распространены многие крупные млекопитающие, пресмыкающиеся, насекомые. Там до сих пор встречаются слоны, носороги, буйволы, дикие кабаны, антилопы. Джунгли буквально кишат различными обезьянами. Особенно характерны макаки и тонкотелы. Из хищников наиболее опасны для населения тигры и леопарды — пятнистые и черные (черные пантеры). Среди птиц выделяются красотой и яркостью оперения павлины, фазаны, попугаи, дикие куры.
В верхнем поясе гор и на северных склонах фауна приближается по составу к тибетской. Там обитают черный гималайский медведь, дикие козы и бараны, яки. Особенно много грызунов.
Население и экологические проблемы. Большая часть населения сосредоточена в средней полосе южного склона и во внутригорных тектонических котловинах. Там много обработанных земель. На орошаемых плоских днищах котловин сеют рис, на террасированных склонах выращивают чайный куст, цитрусовые, виноградную лозу. Альпийские пастбища используют для выпаса овец, яков и другого скота.
Из-за большой высоты перевалов в Гималаях значительно осложнено сообщение между странами северных и южных склонов. Через некоторые перевалы проходят грунтовые дороги или караванные тропы, шоссейных дорог в Гималаях очень мало. Перевалы доступны только в летнее время. Зимой они завалены снегом и совершенно непроходимы.
Труднодоступность территории сыграла благоприятную роль в сохранении уникальных горных ландшафтов Гималаев. Несмотря на значительную сельскохозяйственную освоенность низкогорий и котловин, интенсивный выпас скота на горных склонах и все возрастающий приток альпинистов из разных стран мира, Гималаи остаются убежищем ценных видов растений и животных. Настоящими «сокровищами» являются включенные в Список всемирного культурного и природного наследия национальные парки Индии и Непала — Нан-дадеви, Сагарматха и Читван.
Гималаи и Тибетское нагорье
МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ГОР
Механизм горообразования расшифрован очень давно. Когда два континента сталкиваются, в точке соприкосновения горные породы подвергаются воздействию колоссальных сил. Эти силы сминают породу, собирают ее в складки, сжимают, деформируют, меняют химический состав. Часть пород вздымается вверх и превращается в горные пики, другая вдавливается в глубину земной мантии и образует «корни» гор. Горный хребет наподобие Гималаев представляет собой, в сущности, утолщение земной коры, состоящее из пород, вытолкнутых и вверх, и вниз.
Кроме того, глубинная мантия Земли состоит из более плотных пород, чем земная кора над ней. Когда кора становится толще, она как бы «всплывает» над мантией. Чем больше становится гора, тем сильнее выталкивает ее жидкое вещество мантии, и горный хребет вырастает еще выше. Этот подъем, однако, уравновешивается выветриванием. Воздействие погодных условий постепенно сглаживает вершины гор.
ГОРНЫЕ ВЕРШИНЫ
На этом снимке показана Аннапурна — один из множества гималайских пиков, чья высота превышает 8 км над уровнем моря. Эти вершины до сих пор поднимаются примерно на 10 см в столетие, но и выветриваются с той же скоростью. Обломки горных пород уносятся в море могучими реками, такими, как Ганг.
ОБРАЗОВАНИЕ ТИБЕТСКОГО НАГОРЬЯ
Эта модель хорошо объясняет механизм образования большинства горных хребтов, однако она не дает понять, почему вместе с Гималаями поднялось Тибетское нагорье, край которого находится на расстоянии более 300 км от Гималаев. По-видимому, дело обстояло так. Когда Индия приближалась к Азии, океаническая кора между двумя континентами затягивалась под Азию. Такой процесс называется субдукцией. Когда континенты столкнулись, часть Индии вслед за океанической корой тоже оказалась затянутой под азиатскую платформу, в глубь мантии. Край Азии при этом вытолкнулся вверх.
Горные породы обоих континентов при столкновении смялись, деформировались и сжались, края обеих материковых плит вместе с океанической корой вздыбились вверх, образовав Гималаи. Однако глубоко в недрах континентальная кора Индии все-таки не погрузилась в мантию. Ее породы обладают меньшей плотностью, чем лежащие под ними породы мантии, поэтому вместо того чтобы погружаться вниз, край Индийской платформы начал двигаться горизонтально, как бы втискиваясь под Азию. В результате этого единым массивом поднялось Тибетское нагорье, а земная кора в этом регионе приобрела необычайную толщину.
КРЫША МИРА
На этом снимке из космоса видна пойма реки Ганг (слева), покрытые снегом вершины Гималаев и Тибетское нагорье (справа). (Снимок NASA)
БРОСАЯ ВЫЗОВ ГРАВИТАЦИИ