Himálaj je horské pásmo, které je nesmírně atraktivní oblastí pro geology i geofyziky. Jedná se o největší pohoří naší planety, které vzniklo následkem kolize indické a euroasijské desky zahájené v období eocénu před 50 – 55 miliony lety a pokračující dodnes. V současné době se indická deska pohybuje k severu rychlostí 5 cm/rok, zatímco euroasijská deska pouze 2 cm/rok, takže indická deska se pod ni podsouvá (obr. 1). Vlivem kolize se deformují především horninové masy v euroasijské desce. Rozsáhlé přemístění a deformace hornin jsou vidět například ve vysunutí a zvrásnění usazených hornin oceánu Tethys, který se před kolizí nacházel mezi oběma kontinenty. Naopak okraje těchto kontinentů se zanořily do větší hloubky, kde došlo k jejich částečnému tavení. Dnes víme, že Tibetská plošina, rozsáhlá náhorní planina na euroasijské desce severně od kolizní zóny, je podestlána částečně natavenými horninami. Tavenina v těchto hlubších částech pohoří způsobuje změknutí hornin, které jsou pak vytlačovány do stran ve směru menšího tektonického napětí. (Představme si, že podobně by se chovala například zahřátá plastelína stlačená mezi dvěma dřevěnými kostkami – a máme základ tzv. analogového modelu, jakým si geologové často pomáhají při modelování procesů v zemské kůře).
Obr. 1. Schematický blokdiagram znázorňující vysouvání střední kůry v kolizní zóně mezi indickou a euroasijskou deskou. Červeně jsou vyznačeny magmatické horniny (granity), které unikají podél poklesových střižných zón (STDS – ‘South Tibetian Detachment System‘) a riftů v oblasti Tibetské plošiny. Obrázek upravený podle Li et al., 2014.
Expedici, které jsem se v červnu zúčastnil, vedla Pavla Štípská z České geologické služby. Zaměřili jsme se na oblast Zanskar v indické provincii Džammú a Kašmír v nejsevernějším cípu indického Himálaje. Snažíme se zde lépe porozumět mechanickému chování hornin, které jsou částečně natavené a vyhřezly zpod jakési „pokličky“ deformovaných usazenin (obr. 1, šipka „a“). Jinými slovy, chceme objasnit, jak „moc měkké“ tyto horniny byly a jak se deformovaly. To nám umožní lepší pochopení vzniku a deformace zemské kůry v jiných částech Země, včetně Českého masivu. Rozhraní pomyslné „pokličky“ usazenin u povrchu a hlubších, natavených partií v této oblasti, tvoří zlom Zanskar, který byl během pohybu zemských bloků protkán sítí žil granitového, tj. žulového složení (obr. 2a). Zlom Zanskar je pokračováním významné zlomové linie, geology nazývané STDS (South Tibetian Detachment System): ta odděluje horninové celky, které se původně nacházely v odlišných hloubkách tektonických desek. Výstup zdejších granitů také doprovázel vyklenutí dómovitých struktur, jež se formovaly během tektonických pohybů podél této zlomové linie (obr. 1, šipka „b“). Dynamika a mechanismus vzniku těchto „metamorfních dómů“ je také předmětem naší práce. V příštím roce se chceme podrobněji seznámit se záznamem deformace v nadložních sedimentech a v podložních krystalických horninách, které prošly procesem částečného tavení, abychom pochopili, jakým způsobem se v prostoru šířila deformace v této části Himálaje.
Obr. 2a: Granitové žíly zlomového systému Zanskar. Jako měřítko slouží kompas položený na výchoze žil.
Oblast Zanskar se dá stručně popsat jako hornatá polopoušť, kde vesnice v údolí členitého terénu připomínají oázy. Vodu vesničané svádějí zavlažovacími kanály z horských bystřin na svá malá políčka, ohraničená kamennými zídkami. Cesty v údolí lemují četné malé buddhistické svatyně, stúpy, které připomínají hlubokou spiritualitu místních obyvatel. Posvátná je i hora Gumburunjan na konci údolí za vesnicí Kargyak. Gumburunjan vznikl právě v místě vyklenutí hornin v blízkosti zlomu Zanskar.
Obr. 2b: Expedice při návratu z tábora před horou Gumburunjan, která tvoří zbytek stropní část intruze kloboukovitého tvaru (tzv. lakolit) s žilnými roji na okrajích
Během expedice jsme se potýkali především s projevy horské nemoci v nadmořské výšce okolo 4 500 m.n.m. Naši aklimatizaci provázela nevolnost a únava, někdy i závratě během výstupu po úzkých stezkách na svazích údolí. Zásoby a horninové vzorky nám naštěstí odnesli koně. Zážitek z vysokých hor byl pro nás veliký, dá se říct návykový, práce v terénu náročná. K „rostlým skalám“ musíte šplhat přes veliké osypové kužele tvořené balvany, které spadly z útesů nad vámi. Každý takový výstup trvá alespoň dvě hodiny. Časté změny počasí, studené noci a brodění ledových řek jsou samozřejmostí. Nezapomenu na chvíli, kdy jsem vylezl k jedné z výše položených skal nad táborem u hory Gumburunjan (Obr. 2b) – našel jsem další relikty geologických struktur, které ukazují dosud nepopsaná stadia deformace v této oblasti, začalo sněžit a kolem procházela skupina velkých černých jaků… Předposlední den jsme zabalili vzorky do plastových sudů a chystali se je odeslat z hlavní pošty ve městě Leh. Zaskočilo nás tady, že všechny balíky, tedy i naše sudy, musí být zašité v bílém plátně. Tak jsme se pustili do šití a nakonec jsme dokázali zašít všech 12 sudů s celkem 220 kg vzorků! Připadal jsem si trochu jako zpátky v hodině pracovní výchovy na základní škole. Naštěstí se vše podařilo a pošta zásilku přijala i po našem zpoždění s neobratným šitím. Teď už vzorky šťastně dorazily do Prahy, takže je můžeme začít zkoumat…
Mgr. Prokop Závada, Ph.D.
Obr 2c: Žíly granitu ve zvrásněné břidlici – jako měřítko slouží postava asi 25 m za přední plochou bloku (šipka)
Odkazy:
Li, Y., Wang, C., Dai, J., Xu, G., Hou, Y., and Li, X., 2015, Propagation of the deformation and growth of the Tibetan-Himalayan orogen: A review: Earth-Science Reviews, v. 143, p. 36 – 61, doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.earscirev.2015.01.001
Projekt GAČR č.: 16-17457S (2016-2018), Tavení metagranitoidů: důležitý avšak málo pochopený aspekt vývoje kontinentální kůry; hlavní řešitel: Pavla Štípská (Česká geologická služba).