Une équipe de recherche dirigée par le professeur Ding Lin de l’Institut de recherche sur le plateau tibétain de l’Académie chinoise des sciences a systématiquement expliqué le processus de soulèvement différentiel et son mécanisme dynamique profond associé du plateau tibétain depuis le Crétacé.
L’article de synthèse a été publié dans Avis sur la nature : Terre et environnement le 28 juillet.
Le soulèvement du plateau tibétain est l’un des événements géologiques cénozoïques les plus importants au monde. Cependant, les mécanismes de déformation lithosphérique continentale et les changements spatiaux et temporels de l’élévation de la surface sur le plateau tibétain lors de la collision continentale Inde-Asie ne sont toujours pas clairs.
Ces dernières années, avec la génération accélérée de données quantitatives sur la paléoélévation, les chercheurs ont progressivement reconnu que le plateau est caractérisé par un soulèvement différentiel et que le temps de soulèvement dans certaines zones est soit plus tôt soit plus tard qu’on ne le supposait auparavant, et aucun des modèles dynamiques existants ne peut reflètent pleinement le processus de soulèvement du plateau.
Tectonisme crétacé et croissance initiale des montagnes
« Un modèle évolutif complet du plateau tibétain doit prendre en compte l’hétérogénéité de la paléogéomorphologie et l’hétérogénéité lithosphérique de l’Asie lors des événements tectoniques antérieurs à la collision indo-asiatique, ce qui est essentiel pour comprendre le soulèvement différentiel du plateau », a déclaré le professeur Ding. .
Grâce à une analyse détaillée des preuves du Crétacé sur le plateau tibétain, l’équipe de recherche a proposé que la collision du terrane Lhassa-Qiangtang et la subduction ultérieure vers le nord de la lithosphère de Lhassa aient conduit à la croissance initiale des montagnes du bassin versant ; la subduction continue de la dalle océanique néo-téthys a soulevé les montagnes du Gangdese au-dessus du niveau de la mer il y a environ 95 millions d’années et s’est formée sous la forme de montagnes du Gangdese de type andin, mais l’ampleur du soulèvement de surface reste à quantifier.
Heure et mode de la collision initiale Inde-Asie
Le moment et le mode de collision des plaques indo-asiatiques sont la clé pour limiter l’ampleur du soulèvement de surface et la dynamique profonde du plateau. Les hypothèses actuelles pour l’histoire de la fermeture de l’océan Néo-téthys et la collision initiale de l’Indo-Asie comprennent le modèle du Grand Bassin Indien, le modèle de subduction intra-océanique et le modèle de subduction-collision en une seule étape. Ces hypothèses font des prédictions très différentes sur la taille de la Grande Inde (la partie de l’Inde qui a subducté et disparu sous le plateau tibétain) et le moment de la collision initiale Inde-Eurasie.
Cependant, tous ces modèles sont basés sur une preuve clé découverte pour la première fois par l’équipe du professeur Ding, le bassin d’avant-pays formé par la collision Inde-Eurasie, qui a commencé à provenir de la région de l’arc du Gange il y a 65 à 59 millions d’années, indiquant que la collision Inde-Eurasie avait déjà commencé à cette époque. Par conséquent, la revue souligne que le modèle de subduction-collision en une seule étape est le plus simple et celui soutenu par des preuves géologiques pour expliquer la collision Inde-Asie.
Histoire du soulèvement différentiel cénozoïque du plateau tibétain et de son mécanisme dynamique
En combinant les résultats quantitatifs de paléolatitude disponibles et des preuves dynamiques profondes, l’équipe de recherche a en outre récupéré l’histoire du soulèvement de surface et l’évolution lithosphérique du plateau tibétain d’il y a environ 60 millions d’années à nos jours, suggérant que les différentes ceintures orogéniques du plateau tibétain ont différentes histoires d’élévation. Il y a environ 45 à 40 millions d’années, après la rupture de la plaque océanique Néo-Téthys, la lithosphère indienne plus flottante s’est calée horizontalement vers le nord, activant la zone de suture au nord et au sud du corps de Qiangtang pour subir une intra-subduction, provoquant le bassin versant Montagnes à s’élever à une altitude élevée de 5000 m.
A cette époque, la vallée centrale du Tibet entre les monts Gangdese et les montagnes du bassin versant, la montagne de l’Himalaya au sud et au nord du Tibet restait à basse altitude. La paléo-topographie du Tibet présentée comme « Deux hautes montagnes prises en sandwich dans une vallée basse. » Il y a environ 40 à 30 millions d’années, la lithosphère de Lhassa a été démantelée sous la vallée centrale du Tibet, et une variété de processus géodynamiques profonds couplés, tels que le raccourcissement de la croûte supérieure, l’inflation et l’upwelling du magma, font remonter la vallée centrale du Tibet à 4500 M. Il y a environ 25 à 15 millions d’années, en raison de la subduction continue du continent indien, la lithosphère continentale indienne subduite sous l’Himalaya et la lithosphère continentale asiatique subduite sous les montagnes Kunlun au nord du Tibet ont été successivement subduites, et l’Himalaya et les montagnes Kunlun ont été successivement élevés à leurs hauteurs modernes, et le plateau au sens moderne a été formé. Cependant, l’histoire du soulèvement de la région nord est encore incertaine et doit être vérifiée par des données de paléoaltitude plus quantitatives.
Sous-poussée de l’Inde actuelle
Les preuves géophysiques révèlent que la lithosphère indienne et eurasienne actuelle a subi divers comportements géodynamiques allant du calage horizontal à la subduction abrupte, à la déchirure, à la rupture et au délaminage des plaques. Cela indique que des processus similaires se sont produits de manière continue tout au long de la collision continentale cénozoïque Inde-Asie, aboutissant à la variabilité spatiale et temporelle de la déformation tectonique, du magmatisme et du soulèvement de surface du plateau tibétain.
Les chercheurs soulignent que pour aborder le moment et le mécanisme du soulèvement du plateau tibétain, des recherches futures sont nécessaires. Et les directions de recherche comprennent: la résolution de l’incohérence entre la quantité de convergence indo-asiatique et le raccourcissement de la croûte, les données de paléoélévation à haute résolution, la simulation du système terrestre et l’imagerie géophysique combinée et les simulations géodynamiques.
Lin Ding et al, Calendrier et mécanismes du soulèvement du plateau tibétain, Avis sur la nature Terre et environnement (2022). DOI : 10.1038/s43017-022-00318-4