Den tibetanska platån är ett enormt land, ungefär 3 500 med 1 500 kilometer i storlek, i genomsnitt mer än 5 000 meter i höjd. Dess sydliga kant, Himalaya-Karakoram-komplexet, innehåller inte bara Mount Everest och alla 13 andra topparna högre än 8.000 meter, men hundratals toppar på 7000 meter som var och en är högre än någon annanstans på Jorden.
Den tibetanska platån är inte bara det största, högsta området i världen idag; det kan vara det största och högsta i hela den geologiska historien. Det beror på att uppsättningen av händelser som bildade den verkar vara unik: en full-speed kollision av två kontinentala plattor.
Att höja den tibetanska platån
För nästan 100 miljoner år sedan separerade Indien från Afrika när superkontinenten Gondwanaland bröt upp. Därifrån rörde den indiska plattan norrut med hastigheter på cirka 150 millimeter per år - mycket snabbare än någon platta rör sig idag.
Den indiska plattan rörde sig så snabbt eftersom den drogs från norr när den kalla, täta oceaniska skorpan som utgjorde den delen av den underkastades under den asiatiska plattan. När du börjar undervisa den här typen av skorpa vill den sjunka snabbt (se dess nuvarande rörelse på den här kartan). I Indiens fall var denna "plåtdrag" extra stark.
En annan orsak kan ha varit "åspress" från plattans andra kant, där den nya, heta skorpan skapas. Ny skorpa står högre än den gamla havskorpan, och skillnaden i höjd resulterar i en nedförsbacke. I Indiens fall kan manteln under Gondwanaland ha varit särskilt het och åsen pressade starkare än vanligt också.
För cirka 55 miljoner år sedan började Indien plöja direkt in på den asiatiska kontinenten. När två kontinenter möts kan ingen av de ena underkastas under den andra. Kontinentala bergarter är för lätta. Istället staplar de upp. Den kontinentala skorpan under den tibetanska platån är den tjockaste på jorden, cirka 70 kilometer i genomsnitt och 100 kilometer på platser.
Den tibetanska platån är ett naturligt laboratorium för att studera hur jordskorpan beter sig under ytterligheterna platta tektonik. Till exempel har den indiska plattan drivit mer än 2000 kilometer in i Asien, och den rör sig fortfarande norrut på ett bra klipp. Vad händer i denna kollisionszon?
Konsekvenser av en super tjock skorpa
Eftersom jordskorpan på den tibetanska platån är två gånger den normala tjockleken, sitter denna massa av lätt berg flera kilometer högre än genomsnittet genom enkel flytkraft och andra mekanismer.
Kom ihåg att kontinenternas granitiska stenar kvarstår uran och kalium, som är "oförenliga" värmeproducerande radioaktiva element som inte blandas i manteln under. Därför är den tjocka skorpan på den tibetanska platån ovanligt varm. Denna värme expanderar klipporna och hjälper platån att flyta ännu högre.
Ett annat resultat är att platån är ganska plan. Den djupare skorpan verkar vara så varm och mjuk att den flyter lätt och lämnar ytan över sin nivå. Det finns tecken på att mycket smälta smälta inuti jordskorpan, vilket är ovanligt eftersom högt tryck tenderar att förhindra att stenar smälter.
Action at the Edges, Education in the Middle
På den tibetanska platåns norra sida, där den kontinentala kollisionen når längst, skjuts skorpan åt sidan österut. Detta är anledningen till de stora jordbävningarna som det finns strejkeslipphändelser, liksom de på Kaliforniens San Andreas fel, och inte skjutar på jordbävningar som på platåns södra sida. Den typen av deformation sker här i unikt stor skala.
Den södra kanten är en dramatisk undertryckningszon där en kil av kontinental sten skjuts mer än 200 kilometer djup under Himalaya. När den indiska plattan böjs ner skjuts den asiatiska sidan upp i de högsta bergen på jorden. De fortsätter att stiga med cirka 3 millimeter per år.
Tyngdkraften skjuter ner bergen när de djupt subduktade klipporna skjuter upp och jordskorpan svarar på olika sätt. Nere i de mellersta lagren sprids jordskorpan i sidled längs stora fel, som våt fisk i en hög, och utsätter djupt sittande stenar. På toppen där klipporna är solida och spröda, attackerar skred och erosion höjderna.
Himalaya är så hög och monsunregnet på det så stort att erosion är en våldsam kraft. Några av världens största floder transporterar Himalaya sediment i haven som flankerar Indien och bygger världens största smutshögar i ubåtfläktar.
Uprisings from the Deep
All denna aktivitet ger djupa stenar till ytan ovanligt snabbt. Vissa har begravts djupare än 100 kilometer men ändå dykt upp tillräckligt snabbt för att bevara sällsynta metastabla mineraler som diamanter och coesite (högtryckskvarts). Organ av granit som bildats tiotals kilometer djupt i jordskorpan har blivit utsatta efter bara två miljoner år.
De mest extrema platserna på den tibetanska platån är dess östra och västra ändar - eller syntaxer - där bergbältena är böjda nästan dubbla. Geometrin för kollision koncentrerar erosion där, i form av floden Indus i västra syntaxis och Yarlung Zangbo i östra syntaxis. Dessa två mäktiga strömmar har tagit bort nästan 20 kilometer skorpa under de senaste tre miljoner åren.
Skorpan under reagerar på denna oupplösning genom att flyta uppåt och genom att smälta. Således leder till de stora bergskomplexen i Himalaya-syntaxerna - Nanga Parbat i väster och Namche Barwa i öster, som stiger 30 millimeter per år. Ett nyligen publicerat papper liknade de två syntaxiella uppbyggnaderna med utbuktningar i mänskliga blodkärl - "tektoniska aneurysmer." Dessa exempel på återkoppling mellan erosion, upplyftning och kontinental kollision kan vara det mest underbara underet i Tibetan Platå.