В классическом примере горообразования Индийская и Азиатская континентальные плиты столкнулись — и продолжают сталкиваться сегодня — и образовали самые большие и высокие геологические структуры в мире: Гималаи и Тибетское нагорье.
Несмотря на важность этих образований, которые влияют на глобальный климат через атмосферную циркуляцию и сезонные муссоны, эксперты предложили противоречивые теории о том, как тектонические плиты под поверхностью создали легендарных бегемотов. Теперь, используя геохимические данные 225 горячих источников , ученые нанесли на карту границу между Индийской и Азиатской континентальными плитами, проливая свет на процессы, происходящие глубоко под поверхностью. Выводы, имеющие отношение к образованию минералов , опубликованы в текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences .
«Основные споры среди геологов заключаются в том, похоже ли столкновение континентов на столкновение океанов», — сказал старший автор исследования Саймон Клемперер, профессор геофизики Стэнфордской школы наук о Земле, энергетике и окружающей среде (Stanford Earth). «Поскольку измерений слишком мало, сейсмология не дала нам ответа — вот почему я выбрал геохимию как совершенно другой способ измерения вещей».
Клемперер провел большую часть десятилетия, путешествуя по Тибету и Индии, чтобы собрать образцы, подтверждающие его теорию о том, что химические вещества, выбрасываемые на поверхность, могут быть использованы для понимания того, что происходит на глубине 50 миль. Он и его коллеги отследили отдаленные геотермальные источники на сотни миль через горы и плато — примерно на расстоянии от Канады до Мексики на западе США.
Используя благородный газ гелий, который не вступает в реакцию с другими химическими веществами, авторы исследования определили, какие источники возникли на каждой континентальной плите. Одна сигнатура изотопа гелия была обнаружена, когда газ исходил из горячей мантии — Азиатской плиты, — в то время как другая сигнатура указывала на гораздо более холодную Индийскую плиту. Исследование показывает, что более холодная плита обнаружена только на юге, под Гималаями, тогда как дальше на север Индия больше не касается Тибета над ней — она отделена от Тибета клином горячей мантии. Результаты показывают, что старая теория о том, что Индийская плита лежит плоско под Тибетом, больше несостоятельна.
«Удивительно, что теперь у нас есть эта удивительно четко очерченная граница шириной всего в несколько километров на поверхности над границей плиты глубиной 100 километров», — сказал Клемперер.