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Geología del Himalaya

Figura 1: La Tierra a principios del Pérmico (hace 290 millones de años), cuando la India formaba parte de Gondwana y limitaba al norte con el Superterreno Cimmerio. Reconstrucc...

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Figura 1: La Tierra a principios del Pérmico (hace 290 millones de años), cuando la India formaba parte de Gondwana y limitaba al norte con el Superterreno Cimmerio. Reconstrucción paleogeográfica realizada por Dèzes (1999) , basada en Stampfli y Borel (2002) y Patriat y Achache (1984) . [ a ]
Fig. 2: La Tierra en el límite Pérmico-Triásico. La apertura del Neotetis separa el Superterreno Cimmeridiano de Gondwana. Basado en Stampfli y Borel (2002) y Patriat y Achache (1984) . ( [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ) [ b ]
Figura 3: La Tierra en el Cretácico. El Superterreno Cimmeridiano se ha acrecionado a Mega Laurasia, la corteza oceánica del Neotetis se subduce hacia el norte a lo largo del arco volcánico de Dras, el Océano Shigatze se abre como consecuencia de la expansión de trasarco, la India se separa de África y Gondwana oriental y se abre el Océano Índico. Reconstrucciones paleogeográficas basadas en Dèzes (1999) , en Stampfli y Borel (2002) y Patriat y Achache (1984) .
Figura 4: La deriva hacia el norte de la India desde  hace 71 millones de años hasta la actualidad. Nótese la rotación simultánea de la India en sentido contrario a las agujas del reloj. La colisión del continente indio con Eurasia ocurrió hace aproximadamente 55 millones de años. Fuente: www.usgs.org (modificado)
Figura 5: Mapa geológico-tectónico del Himalaya, modificado a partir de Le Fort y Cronin (1988) . El color verde representa la zona de sutura Indus-Yarlung .
Figura 6: Mapa geológico del noroeste del Himalaya; para referencias, consulte la descripción de la imagen o la bibliografía . HHCS: Secuencia cristalina del Alto Himalaya; ISZ: Zona de sutura del Indo; KW: Ventana de Kishtwar; LKRW: Ventana de Larji-Kulu-Rampur; MBT: Cabalgamiento límite principal; MCT: Cabalgamiento central principal; SF: Falla de Sarchu; ZSZ: Zona de cizalla de Zanskar.
Fig. 7: Sección transversal simplificada del noroeste del Himalaya que muestra las principales unidades tectónicas y elementos estructurales según Dèzes (1999) .
Figura 8: La zona de sutura Indus-Yarlung separa el Himalaya del Transhimalaya. El terreno de Lhasa (también llamado Karakoram - Bloque/Terreno de Lhasa ) se encuentra dentro del Transhimalaya en su lado oriental. La zona de sutura Bangong-Nujiang separa el terreno de Qiangtang del terreno de Lhasa.

La geología del Himalaya es una de las creaciones más espectaculares y visibles de la inmensa cordillera formada por las fuerzas de las placas tectónicas y esculpida por la meteorización y la erosión . El Himalaya , que se extiende a lo largo de más de 2400 km entre la sintaxis de Namcha Barwa en el extremo oriental de la cordillera y la sintaxis de Nanga Parbat en el extremo occidental, es el resultado de una orogenia en curso : la colisión de la corteza continental de dos placas tectónicas , la placa india contra la placa euroasiática . La región del Himalaya-Tíbet abastece de agua dulce a más de una quinta parte de la población mundial y representa una cuarta parte del presupuesto sedimentario global . Topográficamente, el cinturón tiene muchos superlativos : la tasa de elevación más alta (casi 10 mm/año en Nanga Parbat), el relieve más alto (8848 m en el Monte Everest Chomolangma), una de las tasas de erosión más altas de 2 a 12 mm/año, [ 4 ] la fuente de algunos de los ríos más grandes y la mayor concentración de glaciares fuera de las regiones polares .   

De sur a norte, el Himalaya (orógeno del Himalaya) se divide en cuatro zonas tectonoestratigráficas paralelas y cinco fallas de cabalgamiento que se extienden a lo largo de todo el orógeno. Cada zona, flanqueada por las fallas de cabalgamiento al norte y al sur, presenta una estratigrafía (tipo de rocas y su disposición en capas) diferente a la de las zonas adyacentes. De sur a norte, las zonas y las fallas principales que las separan son el Cabalgamiento Frontal Principal (MFT), la Zona Subhimalaya (también llamada Sivalik ), el Cabalgamiento Límite Principal (MBT), el Himalaya Menor (subdividido a su vez en la "Zona Sedimentaria del Himalaya Menor (LHSZ) y los Mantos Cristalinos del Himalaya Menor (LHCN)"), el Cabalgamiento Central Principal (MCT), los Cristalinos del Himalaya Superior (o Mayor) (HHC), el Sistema de Desprendimiento del Sur del Tíbet (STD), el Himalaya de Tetis (TH) y la Zona de Sutura Indus-Tsangpo (ISZ). [ 5 ] Al norte de esto se encuentra el Transhimalaya en el Tíbet, que está fuera del Himalaya. El Himalaya limita con la Llanura Indo-Gangética al sur, las Montañas Pamir al oeste en Asia Central y las Montañas Hengduan al este en la frontera entre China y Myanmar .

De este a oeste, el Himalaya se divide en 3 regiones: el Himalaya oriental , el Himalaya central y el Himalaya occidental, que en conjunto albergan varias naciones .

La creación del Himalaya

Durante el Precámbrico tardío y el Paleozoico , el subcontinente indio , limitado al norte por los Superterrenos Cimmerios , formaba parte de Gondwana y estaba separado de Eurasia por el océano Paleo-Tetis (Fig. 1). Durante ese período, la parte norte de la India se vio afectada por una fase tardía de la orogenia panafricana , marcada por una discordancia entre los conglomerados continentales ordovícicos y los sedimentos marinos cámbricos subyacentes . Numerosas intrusiones graníticas datadas en torno a los 500 millones de años también se atribuyen a este evento. 

A principios del Carbonífero , se produjo una fase inicial de rifting entre el subcontinente indio y los Superterrenos Cimerios. Durante el Pérmico temprano , este rifting se convirtió en el océano Neotetis (Fig. 2). A partir de entonces, los Superterrenos Cimerios se alejaron de Gondwana hacia el norte. Actualmente, Irán , Afganistán y el Tíbet están formados en parte por estos terrenos.

En el Noriense (210  Ma), un importante episodio de rifting dividió Gondwana en dos partes. El continente indio pasó a formar parte de Gondwana Oriental, junto con Australia y la Antártida . Sin embargo, la separación de Gondwana Oriental y Occidental, junto con la formación de la corteza oceánica, ocurrió más tarde, en el Calloviense (160-155  Ma). La placa india se separó entonces de Australia y la Antártida a principios del Cretácico (130-125  Ma) con la apertura del "Océano Índico Meridional" (Fig. 3).

En el Cretácico Superior (84  Ma), la placa india comenzó su deriva hacia el norte muy rápida cubriendo una distancia de unos 6000  km, [ 6 ] con la subducción oceánica-oceánica continuando hasta el cierre final de la cuenca oceánica y la obducción de ofiolita oceánica sobre la India y el comienzo de la interacción tectónica continente-continente que comenzó alrededor de los 65 Ma en el Himalaya Central . [ 7 ] El cambio de la velocidad relativa entre las placas india y asiática de muy rápida (18-19,5 cm/año) a rápida (4,5 cm/año) alrededor de los 55 Ma [ 8 ] es un apoyo circunstancial para la colisión en ese momento. Desde entonces ha habido unos 2500 km [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] de acortamiento de la corteza y rotación de la India en 45° en sentido contrario a las agujas del reloj en el Himalaya noroccidental [ 13 ] a 10°-15° en sentido contrario a las agujas del reloj en el centro norte de Nepal [ 14 ] en relación con Asia (Fig. 4).     

Si bien la mayor parte de la corteza oceánica fue "simplemente" subducida bajo el bloque tibetano durante el movimiento hacia el norte de la India, se han propuesto al menos tres mecanismos principales, ya sea por separado o en conjunto, para explicar qué sucedió, desde la colisión, con los 2500  km de " corteza continental faltante ".

Si bien es más que razonable argumentar que esta enorme cantidad de acortamiento de la corteza probablemente resulta de una combinación de estos tres mecanismos, es, sin embargo, el último mecanismo el que creó el elevado relieve topográfico del Himalaya.

La tectónica del Himalaya produce deformaciones a largo plazo. Esto incluye un acortamiento a lo largo del Himalaya que oscila entre 900 y 1500  km. Dicho acortamiento es producto de la importante actividad sísmica en curso. La convergencia continua de la placa india con la placa euroasiática produce megaterremotos. Estos eventos sísmicos pueden alcanzar una magnitud superior a MW 8 y causar graves daños a la infraestructura. La rampa de la corteza media del Himalaya es una característica geológica clave en la historia de los procesos sísmicos, tanto a largo como a corto plazo, vinculados a la deformación y el acortamiento. Durante los últimos 15 millones de años, la rampa se ha desplazado gradualmente hacia el sur debido a la duplicación, la acreción y la socavación tectónica. [ 16 ]

La colisión activa y en curso de las placas continentales india y euroasiática pone en entredicho una hipótesis sobre el movimiento de las placas que se basa en la subducción.

Principales subdivisiones tectónicas del Himalaya

Uno de los aspectos más llamativos del orógeno del Himalaya es la continuidad lateral de sus principales elementos tectónicos. El Himalaya se divide clásicamente en cuatro unidades tectónicas que se pueden seguir a lo largo  de más de 2400 km (Fig. 5 y Fig. 7). [ c ]

Placa tectónica subhimalaya (colinas Churia o Sivaliks)

La placa tectónica subhimalaya se denomina a veces placa tectónica cishimalaya en la literatura antigua. Forma las estribaciones meridionales de la cordillera del Himalaya y está compuesta esencialmente por sedimentos molásicos del Mioceno al Pleistoceno derivados de la erosión del Himalaya. Estos depósitos de molasa , conocidos como las " Formaciones Murree y Sivaliks " , están plegados internamente e imbricados . La cordillera subhimalaya se encuentra cabalgada a lo largo del Cabalgamiento Frontal Principal sobre el aluvión cuaternario depositado por los ríos que provienen del Himalaya ( Ganges , Indo , Brahmaputra y otros), lo que demuestra que el Himalaya sigue siendo un orógeno muy activo .

placa tectónica del Himalaya Menor (LH)

La placa tectónica del Himalaya Menor (LH) está formada principalmente por sedimentos detríticos del Proterozoico Superior al Cámbrico Inferior provenientes del margen pasivo de la India, intercalados con algunos granitos y rocas volcánicas ácidas (1840 ±70 Ma [ 17 ] ). Estos sedimentos se desplazan sobre la cordillera Subhimalaya a lo largo del Cabalgamiento Límite Principal (MBT). El Himalaya Menor suele aparecer en ventanas tectónicas (ventanas de Kishtwar o Larji-Kulu-Rampur) dentro de la Secuencia Cristalina del Alto Himalaya. 

Dominio del Himalaya Central (CHD) o placa tectónica del Alto Himalaya

El dominio del Himalaya central constituye la columna vertebral del orógeno del Himalaya y abarca las zonas con el mayor relieve topográfico (picos más altos). Generalmente se divide en cuatro zonas.

Secuencia Cristalina del Alto Himalaya (HHCS)

En la literatura existen aproximadamente 30 nombres diferentes para describir esta unidad; los equivalentes más frecuentes son "Secuencia del Gran Himalaya" , " Losa Tibetana " y "Cristal del Alto Himalaya" . Se trata de una secuencia metamórfica de grado medio a alto de 30 km de espesor, compuesta por rocas metasedimentarias intruidas en muchos lugares por granitos del Ordovícico (aprox. 500  Ma) y del Mioceno temprano (aprox. 22  Ma). Aunque la mayoría de los metasedimentos que forman la HHCS son del Proterozoico tardío al Cámbrico temprano , también se pueden encontrar metasedimentos mucho más jóvenes en varias áreas, por ejemplo, del Mesozoico en el sinclinal de Tandi en Nepal y en el valle de Warwan de Kistwar en Cachemira , del Pérmico en la "rebanada de Tschuldo" , y del Ordovícico al Carbonífero en el área de Sarchu en la carretera Leh-Manali . Actualmente se acepta de forma generalizada que los metasedimentos del HHCS representan los equivalentes metamórficos de las series sedimentarias que forman la base del Himalaya de Tetis suprayacente . El HHCS forma un manto de corrimiento principal que se superpone al Himalaya Menor a lo largo del " Cabalgamiento Central Principal " (CCM).

Tetis Himalaya (TH)

El Himalaya de Tetis es un sinclinorio de aproximadamente 100 km de ancho formado por series sedimentarias fuertemente plegadas e imbricadas, débilmente metamorfizadas . Varias mantas, denominadas "Mantas del Himalaya del Norte" [ 18 ] , también se han descrito dentro de esta unidad. Un registro estratigráfico casi completo que abarca desde el Proterozoico Superior hasta el Eoceno se conserva dentro de los sedimentos del TH. El análisis estratigráfico de estos sedimentos proporciona importantes indicaciones sobre la historia geológica del margen continental septentrional del subcontinente indio desde su evolución gondwánica hasta su colisión continental con Eurasia . La transición entre los sedimentos generalmente de bajo grado del "Himalaya de Tetis" y las rocas subyacentes de bajo a alto grado de la "Secuencia Cristalina del Alto Himalaya" suele ser progresiva. Pero en muchos puntos de la cordillera del Himalaya, esta zona de transición está marcada por una estructura importante, el «Sistema de Desprendimiento del Himalaya Central» , también conocido como « Sistema de Desprendimiento del Sur del Tíbet » o «Falla Normal del Himalaya Septentrional» , que presenta indicios tanto de extensión como de compresión. Véase la sección de estudios geológicos en curso a continuación.

Cúpula metamórfica Nyimaling-Tso Morari (NTMD)

En la región de Ladakh , en el domo metamórfico de Nyimaling -Tso Morari , el sinclinorio del Himalaya de Tetis se extiende gradualmente hacia el norte en un gran domo de rocas metamórficas de esquistos verdes a eclogíticas . Al igual que en el HHCS, estas rocas metamórficas representan el equivalente metamórfico de los sedimentos que forman la base del Himalaya de Tetis. La Formación Phe precámbrica también está intruida aquí por varios granitos ordovícicos (aprox. 480 Ma [ 19 ] ). 

Unidades Lamayuru y Markha (LMU)

Las unidades de Lamayuru y Markha están formadas por flyschs y olistholitos depositados en un ambiente turbidítico , en la parte norte del talud continental indio y en la cuenca adyacente de Neotetis . La edad de estos sedimentos abarca desde el Pérmico tardío hasta el Eoceno .

Exhumación de rocas metamórficas

Las rocas metamórficas del Himalaya pueden ser muy útiles para descifrar y desarrollar modelos de relaciones tectónicas. Según Kohn (2014), la exhumación de rocas metamórficas puede explicarse por el Cabalgamiento Principal del Himalaya. [ 20 ] Aunque el mecanismo de emplazamiento de rocas metamórficas de mayor grado sobre rocas metamórficas de menor grado sigue siendo objeto de intenso debate, Kohn cree que se debe a largos períodos de transporte de rocas metamórficas de mayor grado en el Cabalgamiento Principal del Himalaya. En esencia, cuanto más tiempo interactuaron espacialmente las rocas de mayor grado con el cabalgamiento, mayor fue su distancia de transporte.

La exhumación de rocas de eclogita y granulita puede explicarse mediante varios modelos. El primero contempla la ruptura de la placa, donde la placa inferior se desprendió hacia el manto, provocando un fuerte rebote. El segundo modelo indica que las rocas alcanzaron un punto determinado en la subducción y luego fueron forzadas a ascender por el mismo canal por el que descendieron, debido a un problema de espacio. El tercer modelo afirma que la gruesa corteza continental de la India exacerbó aún más este problema de espacio, provocando el flujo lateral de dichas rocas hacia arriba. El cuarto modelo plantea que las rocas fueron transportadas a lo largo del Cabalgamiento Principal del Himalaya.

Las investigaciones realizadas en 2011 en la sección de Kumaon del Himalaya mostraron que la serie metamórfica del Alto Himalaya Cristalino (HHC) registró al menos cuatro etapas principales de metamorfismo: una etapa previa a la colisión entre India y Asia, dos etapas con diferente orientación durante la colisión y una de extensión. Mediante el análisis de trazas de fisión en apatita y circón , los investigadores también pudieron demostrar que las edades de sus muestras no variaban al adentrarse más al norte del complejo (desde el cabalgamiento central principal), a pesar de que las muestras se tomaron a diferentes altitudes. Esto implica un sistema de exhumación en estado estacionario donde las isotermas son paralelas, por lo que la distancia que recorre la roca al ser empujada hacia arriba es uniforme y, por lo tanto, también lo es la velocidad de exhumación. La tasa de erosión con respecto a la exhumación también se encuentra, por consiguiente, equilibrada. [ 21 ]

Placa tectónica de la Zona de Sutura del Indo (ZSI) (o Zona de Sutura de Yarlung-Tsangpo)

La ISZ, también llamada zona de sutura Indus-Yarlung , zona de sutura Yarlung-Zangpo o zona de sutura Yarlung-Tsangpo, define la zona de colisión entre la placa india y el batolito de Ladakh (también Transhimalaya o bloque Karakoram-Lhasa ) al norte. Esta zona de sutura está formada por:

Actividad sísmica

La tasa actual de convergencia entre las placas india y euroasiática se estima en aproximadamente 17  mm/año. [ 22 ] Esta convergencia se acomoda mediante la actividad sísmica en zonas de falla activas. Como resultado, la cordillera del Himalaya es una de las regiones sísmicamente más activas del mundo. Esta región ha experimentado muchos terremotos de gran magnitud en los últimos 100 años, incluidos el terremoto de Kangra de 1905 , el terremoto de Kinnaur de 1975 , el terremoto de Uttarkashi de 1991 y el terremoto de Chamoli de 1999 , todos los cuales se registraron con magnitudes iguales o superiores a Mw 6.6.

Un estudio reciente (Parija et al., 2021) buscó cuantificar la transferencia de tensión de Coulomb en el Himalaya occidental. La transferencia de tensión de Coulomb se utiliza para cuantificar cómo los terremotos liberan tensión, identificando áreas que se ven sometidas a una mayor tensión y aquellas que se han descargado. Este estudio y otros similares son importantes para comprender el estado actual de las zonas de falla en la región, así como su potencial de ruptura en el futuro. [ 22 ]

Véase también

En otras páginas se tratan temas de geología y geomorfología localizadas para diversas partes del Himalaya:

Notas

  1. ↑ Una reconstrucción paleogeográfica más moderna del Pérmico Temprano se puede encontrar en "Paleotethys" . Universidad de Lausana. Archivado del original el 8 de junio de 2011..
  2. ↑ Para una reconstrucción paleogeográfica más moderna del límite Pérmico-Triásico, véase «Neotetis» . Universidad de Lausana. Archivado del original el 19 de enero de 2011..
  3. ↑ La división cuádruple de las unidades del Himalaya se ha utilizado desde el trabajo de Blanford y Medlicott (1879) y Heim y Gansser (1939) .

Referencias

Citas

  1. ↑ Stampfli 2000 .
  2. ↑ Stampfli et al. 2001 .
  3. ↑ Stampfli y Borel 2002 .
  4. ↑ Burbank et al. 1996 .
  5. ↑ DiPietro y Pogue 2004 .
  6. ↑ Días 1999 .
  7. ↑ Ding, Kapp y Wan 2005 .
  8. ↑ Klootwijk et al. 1992 .
  9. ↑ Achache, Courtillot y Xiu 1984 .
  10. ↑ Patriat y Achache 1984 .
  11. ↑ Besse et al. 1984 .
  12. ↑ Besse y Courtillot 1988 .
  13. ^ Klootwijk, Conaghan y Powell 1985 .
  14. ↑ Bingham y Klootwijk 1980 .
  15. ↑ Le Pichon, Fournier y Jolivet 1992 .
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  19. ↑ Girard y Bussy 1998 .
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  22. 1 2 Parija, Mahesh Prasad; Kumar, Sushil; Tiwari, VM; Biswal, Shubhasmita; Biswas, Arkoprovo; Velliyidathu, Arjun (septiembre de 2021). "Modelado de la tensión de Coulomb y sismicidad en el Himalaya occidental, India desde 1905: implicaciones para las rupturas incompletas del cabalgamiento principal del Himalaya" . Tectonics . 40 (9). doi : 10.1029/2020TC006204 . ISSN 0278-7407 . 

Fuentes

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