Cuenca de antepaís del Himalaya

La Formación Subathu del Paleógeno de la India (correlativa a la Formación Bhainskati de Nepal, ^{[ 12 ]} y la Formación Kohat de Pakistán ^{[ 13 ]} ) representa los depósitos de cuenca de antepaís más antiguos conocidos y se superpone discordantemente a estratos más antiguos. La Formación Subathu y sus equivalentes son intervalos relativamente delgados (<150 m) compuestos predominantemente de lutita negra fosilífera y rica en materia orgánica. ^{[ 12 ]} Estas unidades se interpretan como depósitos marinos someros. Las facies marinas a marinas someras en forma de lutitas y pequeñas cantidades de arena también consisten en predominantemente lutita verde con facies rojas menores y fueron datadas en el período paleoceno superior a eoceno medio inferior con base en la existencia de Nummulites recolectados de datos bioestratigráficos. La interpretación petrográfica de la Formación Subathu verde mostró que es predominantemente sedimentaria con pequeñas trazas de aporte de esquisto serpentino. Aunque la facies roja muestra un origen más felsítico y volcánico, implica que se origina a partir de basaltos de inundación continentales del cratón indio. La Formación Subathu se interpretó como una preservación de la intensa colisión entre las dos placas en la parte occidental de la cuenca de antepaís que produce cabalgamientos. La evidencia de un estrato de brecha de sílex silicificado que existe justo encima del basamento precámbrico rígido se interpretó como una falla de crecimiento que se desarrolló como resultado de la tectónica compresiva. Las láminas de cabalgamiento en las cordilleras subhimalayas ahora conservan parte de la Formación Subathu. Aunque ha surgido un debate, se infiere que algunas ubicaciones donde la Formación Subathu está expuesta ahora se consideran el abultamiento de la cuenca de antepaís, ya que está cubierta por una formación mucho más joven donde ha ocurrido un hiato temporal o una discordancia . ^{[ 14 ]} Se infiere un hiato de tiempo de aproximadamente 10 MA con base en la termocronología y la magnetoestratigrafía entre el Subathu y la formación suprayacente, pero es muy controvertido.

La Formación Dagshai se ha datado en la época Oligoceno - Mioceno , donde consiste principalmente en material de grano fino de origen aluvial . Dagshai se distingue por su color rojo, compuesto principalmente de lutita roja, limolita y arenisca gris. Es el depósito continental más antiguo y se superpone a la formación Subathu. Ha surgido un debate sobre si la Formación Dagshai se superpone de forma concordante o discordante sobre la formación Subathu. Investigaciones recientes mediante la datación de micas detríticas y la datación por trazas de fisión de circones detríticos muestran de manera concluyente que existe una naturaleza discordante entre la Formación Subathu y la Formación Dagshai. ^{[ 15 ]} Los datos magnetoestratigráficos sugieren que la formación Dagshai se depositó aproximadamente a los 27 Ma con una incertidumbre de 2 Ma. Anteriormente, se han realizado múltiples estudios de interpretación de facies de la formación Dagshai con resultados variables con respecto al ambiente deposicional pasado; Se creía que la presencia de areniscas cuarcíticas eran restos de una meteorización extensa y prolongada en llanuras aluviales, donde la meteorización tropical se intensificaba. El estudio de Yani Najman et al. interpretó que la Formación Dagshai es el resultado de la erosión de grietas y facies de llanura de inundación desbordada debido a la abundancia de material de grano fino; se concluyó que el entorno general de la Formación Dagshai era un ambiente aluvial del pasado.

El Grupo Siwalik es una sucesión siliciclástica de grano grueso ascendente que constituye la acumulación más gruesa de detritos derivados del Himalaya en la cuenca de antepaís. Los depósitos son continentales y reflejan en gran medida la sedimentación en ambientes de llanura aluvial , río meandriforme y río trenzado . ^{[ 16 ]} El Grupo Siwalik se ha dividido informalmente en Siwalik Superior, Medio e Inferior desde principios de la década de 1900 basándose en marcadores fósiles de vertebrados . ^{[ 17 ]} Numerosos investigadores han dividido el Grupo Siwalik en formaciones en diferentes ubicaciones a lo largo del Himalaya, pero estas formaciones son de escala local y no pueden correlacionarse regionalmente. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} Los límites del Grupo Siwalik son diacrónicos , ^{[ 22 ]} ya que se han restringido a diferentes tiempos en diferentes ubicaciones a lo largo del Himalaya. Debido a que estos límites son diacrónicos, sería incorrecto asignar una única edad específica a la parte superior o inferior de cada subdivisión.

El Paleoceno marcó el inicio de la colisión entre la India y Eurasia. Según los registros paleomagnéticos, entre los 55 y 50 Ma la velocidad de la placa india disminuyó rápidamente ^{[ 26 ]} , seguida de una secuencia de cabalgamientos y tectónica compresiva entre ambas placas, lo que desencadenó el desarrollo del cinturón montañoso del Himalaya. Se cree que la colisión inicial ocurrió cerca del ecuador, donde se encuentran depósitos de bauxita en la estratigrafía de la cuenca de antepaís, sobre estratos de brecha de sílex silicificada que existen sobre el basamento preexistente de la cuenca. Los estratos de brecha de sílex se interpretaron como una falla de crecimiento en el cinturón de pliegues y cabalgamientos como resultado de la tectónica compresiva. Al ser la colisión un proceso activo y continuo, generó progresivamente peso, lo que provocó una flexión hacia abajo de la placa india subducida y creó un espacio de acomodación que se llenó con sedimentos. La subsidencia flexural de la cuenca es lenta como resultado del basamento precámbrico duro y rígido, que da lugar a una cuenca de antepaís relativamente poco profunda.

Durante el Eoceno , el proceso continuo de convergencia activa entre las dos placas aumentó el engrosamiento cortical y, además, incrementó la carga originada en la cordillera del Himalaya. Desde el Eoceno hasta principios del Mioceno, se produjeron cabalgamientos y levantamientos en la zona del Himalaya. ^{[ 27 ]} El desarrollo inicial de la cuenca de antepaís, indicado por los depósitos marinos más antiguos en la estratigrafía existente, muestra que la subsidencia de la cuenca fue superficial como resultado del basamento precámbrico rígido, junto con una tasa lenta de sedimentación y escasez de sedimentos. El período Eoceno también marcó el inicio de un cambio estratigráfico de depósitos de facies marinas a depósitos fluviales. El movimiento continuo de la Placa India después de la colisión India-Asia llevó aún más el foco de la deformación de la Placa India a lo largo de 200-300 kilómetros (120-190 millas) del área marginal del Escudo Indio. Este tipo de evento ha resultado en un acortamiento intracontinental. También se ha reconocido una importante cizalladura intracontinental asociada con la Zona Cristalina Central. ^{[ 28 ] [ 29 ]} 

El límite Oligoceno-Mioceno tiene un efecto importante en la estructura de la cuenca. Los datos de isótopos de carbono y el análisis de polen indican un cambio climático alrededor del sudeste asiático que aumenta significativamente la humedad de la región. A partir de esto, se estableció la reconstrucción de los registros monzónicos y se infiere que alrededor de 24-20 Ma es el momento en que el monzón se intensificó. ^{[ 4 ]} La intensificación del monzón también resultó en una intensificación de la erosión alrededor del Himalaya. Esta erosión luego causó una reducción en la masa del Himalaya que hizo que la cuenca de antepaís se invirtiera parcialmente, rebotara y esencialmente se elevara. Esto está respaldado por el descubrimiento de la deposición marina más antigua de la formación Subathu en partes de las rebanadas de cabalgamiento en el subhimalaya, a una elevación más alta de lo que normalmente se encontraría.