Текст книги "Краткая история планеты Земля. Горы, животные, огонь и лед"

Автор книги: Дж. Д. Магдугалл

сообщить о нарушении

Текущая страница: 14 (всего у книги 19 страниц)

К середине миоцена многие из существовавших тогда лошадей были уже, по крайней мере внешне, похожи на современную лошадь. Эволюционные изменения продолжались, конечно, вплоть до нынешнего времени, но вы без всяких усилий распознали бы лошадь в этих миоценовых животных. Если судить по сохранившимся ископаемым остаткам, то может показаться, что все их развитие происходило в Северной Америке, но к эпохе плейстоцена уже по всему миру распространился род современной лошади, Equus. Затем необъяснимым образом, всего лишь восемь-десять тысяч лет назад лошади исчезли из Северной Америки. Причины этого вымирания неизвестны. Некоторые считают, что оно произошло в результате проникновения человека на континент через мост суши, соединявший Аляску с Сибирью. Другие предполагают, что какая-то эпидемия уничтожила всех лошадей. Но какова бы ни была причина, остается факт, что равнины Северной Америки тысячи лет обходились без этих изящных животных, пока лошади, завезенные из Европы первыми испанскими завоевателями, не убежали от своих хозяев и не стали вновь заселять обширные травяные равнины.

Из изложенного ясно, что многие из знакомых нам особенностей лошади – ее скорость, форма головы, ее копыта и даже широкое распространение в мире – все они прямо или косвенно были связаны с ее диетой и предпочитаемым ею характером среды – травяными степями. Но как и почему стали развиваться сами травяные степи? Как указывалось выше, на этот счет существует несколько конкурирующих гипотез, но лишь немногие соответствуют фактам. Большая их часть признает в качестве важного, может быть, главного фактора изменение глобального климата. В частности, степи стали быстро расширяться по мере того, как климат внутренних областей континентов становился все более холодным и сухим.

КЛИМАТ КАЙНОЗОЯ

По сравнению с современным, климат конца мезозойской эры был мягким и оставался таким в течение части кайнозоя. И действительно, в начале эоцена средняя годовая температура, очевидно, повысилась, что сделало время около 55 миллионов лет назад самым теплым за последние 70-80 миллионов лет. Но вскоре после этого климат резко похолодал. Несмотря на наступавшие время от времени довольно длинные периоды сравнительно устойчивых температур, Земля с тех пор стала все более охлаждаться. Откуда мы об этом знаем? Температуры не могут окаменеть, но изобретательность ученых нашла несколько вполне качественных «палеотермометров», которые позволили с успехом реконструировать климаты прошлого, в частности климаты кайнозоя. Наряду с более количественного характера данными, например, наблюдениями над распределением по широтам некоторых животных или растений, которые, как нам известно, предпочитают определенные температурные границы, эти индикаторы позволили составить очень полную летопись глобальных флуктуации температуры в течение кайнозоя.

В принципе, все, что реагирует на изменения температуры окружающей среды предсказуемым образом и сохраняет «запись» об этой реакции как часть окаменевшей летописи, может быть использовано в качестве палеотермометра. Как оказалось, две серии записей температур кайнозоя включают такие радикально разные характеристики ископаемой летописи, как очертания листьев растений и содержание изотопов кислорода в известняке.

Но как же могут очертания листьев указывать на температуру? Как ни удивительно, но они делают это очень хорошо. То, что существует определенная связь между очертаниями листьев и климатом, было установлено еще в начале двадцатого столетия, но в 1978 году Джек Уолф, работавший в Геологической службе Соединенных Штатов, поставил эту связь на количественную основу. Пользуясь данными, относящимися к современным лесам восточной Азии, он показал, что существует замечательная корреляция между средней годовой температурой и очертаниями листьев. Особенностью листьев, которая, по-видимому, наиболее показательна в этом отношении, является форма контура листа (рис. 11.3). В тропических областях, отличающихся высокой температурой и обилием осадков, растения, в общем и целом, обладают крупными листьями с плавными очертаниями, без зубцов, и часто имеют узкий и удлиненный кончик – называемый иногда капельницей (a drip tip), – облегчающий стекание воды с листа. В противоположность этому в более прохладных областях листья в общем имеют меньшую величину и более узкую форму, обычно с зазубренными краями. В современных лесах эти особенности характеризуют климатические различия во всем мире и не совпадают с фаунистическими особенностями различных областей. Кажется вполне разумной экстраполяцией допустить, что такие же отношения между формой листьев и климатом существовали и в более древние времена, и детальная хроника изменения среднегодовых температур в кайнозое, реконструированная палеонтологами на основе изучения окаменевших остатков и отпечатков листьев, с уверенностью подтверждает это допущение.

Кислородно-изотопный палеотермометр очень отличается по лежащему в его основе принципу от предыдущего, но он рассказывает нам ту же историю, что и остатки листьев, давая нам значительную степень уверенности в правильности нашего понимания климатических колебаний в течение кайнозоя. Этот метод был придуман Харолдом Юри, химиком и лауреатом Нобелевской премии, которого мы уже упоминали в главе 3 в связи с его экспериментами, проведенными совместно со Стэнли Миллером, по происхождению жизни. Как уже разъяснялось в главе 6, различные изотопы одного элемента ведут себя одинаково в химических реакциях, но слегка различаются по массе составляющих их атомов. В результате один изотоп может чуть-чуть накапливаться или теряться в некоторых химических реакциях или в некотором физическом процессе, например при испарении.

Рис. 11.3. Листья растений могут иметь плавно изогнутые или зубчатые очертания, что иллюстрируется рисунком вверху слева. В современных лесах преобладают виды с плавными очертаниями листьев, что соответствует высоким значениям средней температуры, как это видно на верхнем графике, построенном на основе фактических наблюдений. Применяя эту закономерность к очертаниям ископаемых листьев по территории Тихоокеанского Северо-запада Северной Америки, можно реконструировать температурную историю кайнозоя (нижний график). Наблюдаемые флуктуации средней температуры, особенно ее резкое падение около границы эоцен – олигоцен, очень похожи на флуктуации, выведенные из совершенно независимых данных, например показанных на рисунке 11.4. Приводится с изменениями по рисункам 1, 2 и 3 из статьи Дж. А. Вольфа в журнале «Американ Сайентист», том 66, стр. 695, 696, Sigma Xi, 1978.

Хорошим примером действия этого принципа является влияние испарения на содержание изотопов кислорода в воде. Как мы уже объясняли выше в этой книге, кислород имеет три изотопа, из которых изотоп 16 является наиболее распространенным в природе, составляя более 99 процентов обычного кислорода. Однако всякий природный кислород содержит небольшое количество изотопа 17 и изотопа 18. Таким образом, молекула воды, весьма вероятно, имеет вид H2O-16, но может также быть и H2O-17 или H2O-18. Во время процесса испарения более легкие молекулы воды – те, которые содержат кислород 16, – имеют большую вероятность испариться. Таким образом, в этом процессе изотопы кислорода разделяются на фракции – части, отличающиеся содержанием составных частей. По мере испарения пар обогащается более легким кислородом 16 и становится (в пересчете на жидкость) легче, а остающаяся жидкость, с большей долей кислорода 17 и кислорода 18, становится тяжелее.

Юри изучал процесс фракционирования (разделения) изотопов в различных химических реакциях и знал, что точное значение степени фракционирования исходной смеси изотопов контролируется температурой, при которой протекает реакция. Затем ему пришла в голову блестящая мысль. Он понял, что когда обитающие в океане организмы образовывали свои раковинки из карбоната кальция, используя растворенные в морской воде компоненты в качестве сырья, то относительное содержание изотопов кислорода в раковинах зависело от температуры воды. Открывались захватывающие перспективы возможных дальнейших исследований. В принципе, это был метод, позволяющий расшифровать летопись изменения температур моря во времени, просто измеряя содержание изотопов в крошечных раковинках давно погибших организмов в керне океанских осадков. Но поскольку сохранились остатки как обитателей поверхностных слоев, так и обитателей дна, то открывалась возможность что-то узнать о разнице температур между поверхностными и донными водами древних океанов. И более того, путем анализа образцов одного возраста, но взятых на низких и на высоких широтах, можно было определить температурный градиент, то есть изменчивость температур, от полюса до полюса, что, как оказалось, представляет собой важный параметр для понимания мирового климата.

Как часто происходит с научными открытиями, внедрение в практику палеотермометра Юри оказалось не таким простым делом, как представлялось. Например, снег, образующий полярные снеговые шапки, состоит из воды, испарившейся из океанов, – этот процесс, как мы видели, изменяет содержание изотопов кислорода в остающейся морской воде. Поэтому в периоды оледенения изменения в содержании изотопов кислорода в морской воде в результате образования приполярных ледников могут быть не меньше обусловленных флуктуациями температуры. Но в определенном смысле это всего лишь проблема интерпретации. Это не меняет того факта, что флуктуации содержаний изотопов кислорода происходят реально и постоянно фиксируются в раковинах ископаемых организмов. Даже если точные значения температур остаются несколько неопределенными, то время температурных сдвигов может быть определено очень точно. В наши дни изучение содержания изотопов кислорода стало твердо установившимся методом познания климатов прошлого.

Рис. 11.4. Содержание изотопов кислорода в раковинках планктона из керна глубоководных скважин, пробуренных в Атлантическом океане, можно пересчитать в температуры воды в прошлые эпохи. Обратите внимание на резкое падение средней температуры около границы эоцена и олигоцена, а также за несколько последних миллионов лет, которое, вероятно, указывает на начало постоянного оледенения в северном и южном полярных регионах соответственно. Содержание изотопов кислорода свыше 1 (в использованных здесь единицах), по-видимому, соответствует эпохам значительного глобального оледенения. Приводится с изменениями по рисунку 1 из книги: К. Г. Миллер, Р. Г. Фэрбенкс и Г. С. Маунтин. «Палеоокеанография», том 2, стр. 3. Американский геофизический союз, 1987.

Изменения температуры в кайнозое, о которых упоминалось выше, определенные по результатам исследований содержания изотопов кислорода, показаны на рис. 11.4. Данные, полученные из наблюдений формы листьев, очень хорошо подтверждают эту температурную хронику – особенно высокие температуры начала эоценовой эпохи и очень резкое падение температур на границе эоцена и олигоцена. Это совпадает с началом оледенения Антарктиды и развитием полярной ледяной шапки. Тенденция к мировому похолоданию в течение эоцена очень подробно документируется в Западной части Северной Америки на основе исследования ископаемых остатков листьев. Эти данные говорят не только о понижении среднегодовых температур, но и об увеличении разницы между температурами зимы и лета и усилении сухости климата. Леса отступали, процветали травяные степи. Параллельно шло развитие лошадей и других жвачных животных.

Хотя на климат влияют многие факторы, все же представляется, что две самых больших, очень резких флуктуации в течение кайнозоя – причем обе представляют собой падение средней температуры – произошли, по крайней мере частично, под влиянием движения плит на атмосферную циркуляцию. В конце мезозоя и в начале кайнозоя те самые перешейки, которые соединяли Австралию, Антарктиду и Южную Америку и позволили сумчатым распространиться и в Австралии, стали препятствием для круговой широтной циркуляции морских течений вокруг Антарктического континента. В результате этого холодные воды устремились на север в Индийский, Тихий и Атлантический океаны, смешиваясь с водами тропиков, а обратные потоки теплой воды к югу обусловили относительно теплый климат полярной области – и сохранение ее свободной ото льда (рис. 11.5).

Рис. 11.5. К началу эоцена Антарктида была уже изолирована от остальных континентов и вокруг нее образовалось круговое течение. На этой карте показано расположение континентов приблизительно 30 миллионов лет назад. Как и на других картах этого типа, сплошные линии обозначают очертания континентов в то время, а серый тон – их современные контуры. Приводится с изменениями по карте 5 из «Атласа мезозойских и кайнозойских береговых линий», авторы: А. Г. Смит, Д. Г. Смит и В. М. Фаннелл. Изд-во «Кэмбридж Юниверсити Пресс», 1994. Использовано с разрешения.

Однако после того как Австралия, а в конце концов и Южная Америка отделились в кайнозое от Антарктического континента, холодные полярные воды уже могли циркулировать вокруг него, как это происходит и сейчас, изолируя его от более теплых водных масс, находящихся ближе к экватору (рис. 11.5). Антарктида становилась все холоднее, на ней образовалась постоянная ледяная шапка – особенность, которая сама по себе оказывала заметное охлаждающее влияние на глобальный климат. Начало оледенения в Антарктиде, как следует из других фактов, тесно совпадает с резким понижением температуры морской воды близ границы эоцена с олигоценом (показанным на рис. 11.4), которое следует из данных кислородно-изотопного анализа.

Второе резкое падение температуры, которое видно на рис. 11.4, произошло 3-4 миллиона лет назад, в то время, когда еще один сдвиг литосферных плит повлиял на циркуляцию воды в океанах. Приблизительно в это время появившийся Панамский перешеек закрыл зазор между Южной и Северной Америками, заблокировав проникновение теплых вод Атлантического океана на запад, в Тихий океан, как было перед этим. В результате этого усилился Гольфстрим, неся больше сравнительно теплых вод вдоль восточных берегов Северной Америки. При ее уже холодном климате это теплое течение несло с собой много влаги, которая выпадала в северных областях, что довольно скоро привело к развитию ледяной шапки вокруг северного полюса, а это в свою очередь понизило температуры в других частях земного шара. Как и при резком падении температуры в эоцене, это изменение температуры оказало заметное воздействие и на биологическое царство. Таким образом, геолопгческая история кайнозоя четко показывает нам, что и климат, и тектоника плит, и эволюция жизни на Земле неразрывно связаны.

ГОРЫ В ЕВРОПЕ И АЗИИ

Я знаком с несколькими геологами-альпинистами, но многие люди, которые увлекаются таким времяпрепровождением, не осознают, вероятно, насколько они обязаны своим удовольствием тектонике плит. Такие горы, как Монблан и Эверест – если назвать наудачу всего два знаменитых среди альпинистов пика, – обязаны своим существованием в конечном счете расколу Гондваны, медленному движению с юга на север нескольких обломков континентов и их последующему столкновению с лежащими на севере массивами суши. Эти столкновения, породившие обе эти горные вершины, произошли в кайнозое. Таким образом, кайнозой вполне можно было бы назвать и эрой гор, а не только эрой млекопитающих. На протяжении ее сравнительно короткого – всего 66 миллионов лет – временного промежутка произошло огромное по масштабам горообразование.

Рис. 11.6. По мере того как континенты, составлявшие прежнюю Гондвану, двигались на север и сталкивались с Европой и Азией, формировались гигантские горные цепи (показано особым узором на сером фоне), простирающиеся от северо-западной Африки и Альп до Гималаев и далее до Индонезии. Приводится с изменениями по рисунку 15.29 из книги: Р. X. Дотт, мл., и Д. Р. Протэро, 5-е изд., изд-во «Мак-Гроо-Хилл», 1994. Использовано с разрешения.

Карта рельефа земных полушарий показывает, что на Земле имеется практически непрерывная полоса, которая протянулась от Испании и Северной Африки через Европу и Ближний Восток в Индию, Китай и даже в Индонезию. Этот горный пояс в схематизированной форме показан на рис. 11.6. Хотя отдельные части этого огромного горного региона имеют разные названия -Пиренеи, Альпы, Кавказ, Памир, Гималаи и другие, – все они возникли, когда континенты древней Гондваны столкнулись с Европой и Азией.

В меловой период, уже в конце мезозойской эры, южнее Европы и Азии располагался океан Тэтис. Берега его омывались теплым биологически продуктивным мелководьем. Осадки, которые здесь накапливались, содержали много органического материала, который сейчас обеспечивает значительную часть мировой потребности в нефти. Но дни этого океана уже были сочтены. В ответ на раздвиг океанского дна в Атлантическом океане и южных океанов вокруг Антарктиды Африка устремилась на север, к Европе. В общем смысле можно сказать, что Альпы и связанные с ними горы всей Европы, Северной Африки и восточной части Средиземноморья образовались в результате столкновения между Африканским блоком и Евразией. Однако в природе редко все бывает просто и ясно, и процесс образования Альп не является исключением. Даже те геологи, которые изучали Альпы всю свою жизнь, были озадачены некоторыми аспектами их геологии. Но если несколько отступить назад и начать мазки широкой кистью, можно понять общую линию.

В регионе, находящемся южнее Европы, Тэтис никогда не был широким морем. Как отмечалось в главе 9, этот океан образовался в течение мезозоя в результате прогрессирующего раскола Пангеи, продвигавшегося с востока на запад. Помимо главной африканской плиты, в то время существовало, по-видимому, еще несколько микроплит, мелких осколков континентов, в пределах океана Тэтис между Африкой и Европой – осколков процесса, который расколол эти две континентальные массы. Первоначальные стадии образования Альп относятся к началу кайнозойской эры, когда эти микроплиты столкнулись с Европой, сжимаясь и наползая на свои же более северные континентальные части вместе с фрагментами бывшего здесь раньше морского дна и отложениями континентального шельфа. Два из таких микроконтинента образуют регионы, которые мы сейчас знаем как Италию и Испанию.

Формирование Альпийского пояса продолжалось, когда Африканская плита стала непреклонно нажимать на север, в сторону Евразии, закрывая постепенно пролив Тэтис. Поскольку приблизительно в то же время северные части Атлантического океана все больше открывались, благодаря раздвигу морского дна, то между Африканской и Европейской плитами происходило также движение (сдвиг) в широтном направлении, приводя к вращению и дроблению обеих микроплит и окраин континентов и тем самым значительно осложняя задачу геологов, пытающихся раскрыть историю возникающих в результате этих событий горных систем.

Столкновения между континентами обычно происходят в растянутой временной шкале, даже в геологическом смысле. Частично это обусловлено медленностью движения плит, а также тем, что очертания континентального края обычно имеют неправильную форму, и даже если они прямолинейны, то во время столкновения они чаще всего не параллельны. Процесс столкновения, образовавший Альпы и связанные с ними горы Европы, Северной Африки и восточного Средиземноморья, не является исключением. Он продолжался в течение большей части кайнозоя, закончившись меньше десяти миллионов лет назад. Это было сложное, многоаспектное событие, но по причине своей относительной молодости образовавшиеся горы весьма способствовали постижению разнообразных процессов, происходивших раньше во время аналогичных процессов столкновения плит, в результате которых возникли более древние, ныне значительно эродированные горные цепи вроде Аппалачских гор в восточной части Соединенных Штатов.

Одним из наиболее захватывающих аспектов геологии Альп является наличие в них так называемых покровов. Эти структуры являются немыми свидетелями огромных сжимающих сил, действующих в процессе столкновения континентов. Можно предложить хороший способ представить себе, что такое тектонический покров, не наблюдая его непосредственно. Вообразите, что с помощью длинной палки вы приподняли прямоугольный ковер за его центр, так что часть его свисает вертикально, имея двойную толщину, в то время как остальная часть ковра лежит плоско на полу. Затем сдвинем палку в сторону, слегка покачивая ею из стороны в сторону и опрокинув складку на лежащую на полу часть ковра. Большая часть ковра окажется в складках. Покровы представляют собой огромные складки, образованные слоями твердых пород, лежащими сейчас более или менее горизонтально, так что длина их от основания до замка во много раз превышает их толщину. Эти гигантские складки часто протягиваются в направлении поперек их общего простирания на десятки километров поверх толщ пород совершенно иного происхождения. В древних коллизионных (от «коллизия» – столкновение) горных поясах, в которых, вследствие эрозии или метаморфизма, сохранились только фрагменты таких структур, их расположение относительно окружающих пород нередко бывает очень загадочным. Даже в Альпах покровы очень часто являются частично разрушенными эрозией, но обычно их можно проследить от пика до пика через эродированные долины.

И в наши дни в средиземноморском регионе все еще продолжается субдукция как результат общего движения Африки на север и продолжающегося столкновения между Евразийской и Африканской плитами. В этом процессе часть дна Средиземного моря заталкивается под Европу. Отличительным признаком зоны субдукции является череда, или дуга вулканических островов над нею. Активные вулканы островов, лежащих напротив северного берега Сицилии, таких как Стромболи и Вулькано, а также греческие острова в северной части Эгейского моря, – все они обязаны своим существованием тому же процессу, который образует вулканы Алеутских островов, Индонезии и Анд: вода, захваченная погружающейся частью плиты и затягиваемая вместе с последней в глубины Земли, понижает точку плавления уже горячей мантии и вызывает плавление ее.

Если Африканская плита будет продолжать движение на север, то Средиземное море в конце концов ожидает та же судьба, что и его предшественника – океан Тэтис, и когда Африка и Европа далее сблизятся, оно в конце концов исчезнет. И действительно, существуют данные, полученные в результате работ по Проекту глубоководного бурения, что в прошлом уже были периоды, когда Средиземное море переставало существовать, хотя и не вследствие спайки Европы с Африкой. Обнаружены мощные (местами до километра) толщи солевых отложений, погребенные под нормальными осадками морского дна. Возраст этих отложений около шести миллионов лет; очевидно, приблизительно в это время Гибралтарский пролив временно закрылся, заблокировав обмен водой с Атлантическим океаном, и Средиземное море просто испарилось, оставив после себя только соль, которая была растворена в его водах.

Поскольку содержание соли в морской воде хорошо известно, то было простым делом рассчитать, сколько соли должно было отложиться после высыхания Средиземного моря. Однако оказалось, что наблюдаемая мощность толщ соли намного больше той, что должна была образоваться за время этого одного эпизода с высыханием моря. Отсюда можно предположить, что барьер, препятствовавший проникновению вод Атлантического океана в область Средиземноморья, был довольно хрупок и периодически прорывался (образуя грандиозные водопады, низвергавшие массы воды в Средиземноморский бассейн) и что мощные солевые отложения являются результатом неоднократных циклов наполнения и испарения этого бассейна.

Далеко к востоку от Средиземного моря и Альп располагается другая замечательная особенность рельефа Земли – Тибетское плоскогорье и Гималаи. Этот регион является самым крупным и высоким поднятием на нашей планете, родиной «противного снежного человека» и (в лучшие времена) Далай-Ламы. Он также возник в результате раскола Гондваны и столкновения континента с континентом – в данном случае столкновения между Индией и Азией.,

Индия представляет собой часть той же литосферной плиты, которая несет на себе континент Австралию, как это видно на рис. 5.2, но при расколе Гондваны она отделилась от Антарктиды гораздо раньше, чем Австралия. К тому времени, когда сумчатые переселились сюда из Южной Америки, Индия уже отодвинулась от Антарктиды и на ее территории не было найдено никаких ископаемых остатков сумчатых. В течение десятков миллионов лет Индия буквально мчалась (выражаясь геологически) на северо-запад, в сторону Азии, со скоростью более десяти сантиметров в год. Но с точки зрения тектоники плит это требует, чтобы находящееся между ними морское дно подверглось субдукции, и действительно, существуют доказательства этого, которые находятся в породах Гималаев. Здесь найдены метаморфизованные, но тем не менее распознаваемые остатки вулканических дуг, красноречивые признаки наличия зоны субдукции вдоль южного края Азии.

Около 55 миллионов лет назад – точное время события является предметом споров – началось великое столкновение. В течение длительного времени еще до него мелкие обломки коры – экзотические территории, если воспользоваться ранее применявшимся жаргоном, – были выдвинуты на Азию или вытолкнуты поверх погружающегося под нее морского дна. (Произошло расщепление надвигающейся с юга плиты: нижняя ее часть была задвинута под Азиатскую плиту, то есть подверглась субдукции, а верхняя часть, разбитая на обломки, была надвинута поверх края Азиатской плиты, образовав несколько «экзотических» блоков. – Прим. переводчика.) Теперь эти экзотические территории являются частью Тибетского плоскогорья. Но первый контакт с Индией произошел, видимо, в той области, которая сейчас образует его северо-западный угол, после чего этот континент стал медленно поворачиваться против часовой стрелки, закрыв оставшееся пространство океана Тэтис, подобно гигантской челюсти. В ходе этого процесса мелкие куски морского дна, которые не подверглись субдукции, были надвинуты на сушу и сейчас их можно найти в Тибете. Некоторые из высочайших вершин Гималаев частично сложены океанскими осадками, происходящими из окраин пролива Тэтис, которые во время столкновения плит были оторваны и надвинуты на материк Азию.

Хотя хронология столкновения плит и может быть в какой-то степени установлена с помощью абсолютного датирования образцов горных пород из Гималаев с помощью методов, основывающихся на радиоактивном распаде, как это описано в главе 6, все же не всегда можно определить, были ли эти породы образованы во время столкновения или же определенный их возраст фактически отражает более ранние события, а может быть и то, что геологические часы были заново заведены метаморфизмом. К счастью, существуют и дополнительные ключи к определению времени событий. Поскольку Индия с конца мезозойской эры была островным континентом, то есть еще до наступления века млекопитающих, то прибытие разнообразных групп континентальных млекопитающих, развившихся в Азии, представляет собой четкую границу в ископаемой летописи Индии. Это произошло 45 миллионов лет назад, что указывает на то, что в это время уже был установлен подходящий миграционный путь по суше между Азией и Индией.

Несмотря на тот факт, что столкновение между Индией и Азией началось более 50 миллионов лет назад, поднятие, которое привело к возникновению современных Гималаев, произошло гораздо позже. Как уже упоминалось, столкновение континентов – это событие, растянутое во времени, и долгое время Индия вращалась своей северной частью на северо-восток, заперев моря вдоль всего своего северного края, прежде чем завершилась спайка континентов. Первые указания на развитие больших горных цепей получены из осадков, отложенных в Аравийском море, Бенгальском заливе и на самом Индийском континенте. Горы создают весьма своеобразные осадки. Независимо от типов встречающихся пород крутые горные склоны и быстрые сбегающие вниз потоки означают, что эродированные остатки пород, отлагаемые ими, будут, как правило, грубозернистыми. Такие осадки вначале появились в океане напротив устьев Ганга и Инда – главных рек, собирающих воду с Гималаев, – приблизительно в середине миоцена, около 20 миллионов лет назад. Аналогичные осадки появляются примерно в это же время в отложениях мелководных морей, которые в то время покрывали часть Индийского континента.

Скорость перемещения Индии на север резко снизилась, когда началось ее столкновение с Азией, но сжатие между этими континентами продолжается и по сей день. Силы, участвующие в таком столкновении, невообразимо велики. Кора Индии, состоящая из типичных континентальных пород с низкой плотностью, не может погрузиться глубоко в мантию – она слишком плавучая. Но по мере того как она дробилась об Азию, она все же попыталась следовать движению морского дна, которое погружалось в зону субдукции. При этом часть ее проскользнула под Азию, образовав там континентальную кору вдвое более мощную, чем где-либо еще в мире. Сопровождавшие этот процесс огромные напряжения неизбежно вызвали раскол и растрескивание коры. Большая часть поднятия Гималаев за последние несколько миллионов лет происходила в форме выпячивания отщепов коры, которые в условиях двустороннего бокового сжатия были выжаты кверху вдоль круто падающих сбросов, когда Индия безжалостно нажимала в северном направлении в сторону Азии. Этот процесс был спорадическим, но непрерывным, шел внезапными рывками и сопровождался сильными землетрясениями: он включается, когда напряжения, действующие в трещинной зоне, становятся слишком большими и два соседних блока проскальзывают мимо друг друга.

Ближайшие окрестности Гималаев не являются единственным местом, где происходят разрушительные землетрясения, связанные со столкновением между Индией и Азией. По мере того как Индия продвигалась на север, кора утолщалась, части ее были задвинуты под кору Азии, а другие части вытеснены вверх вдоль плоскостей взбросов. Но это не могло погасить продолжающееся движение плит. Кроме того, части Азии были сжаты и повернуты к востоку, в сторону от направления все еще продолжавшегося движения Индийского континента. Большая часть этого движения происходила вдоль сбросов широтного направления, и оно все еще продолжается, поскольку Индия все еще продолжает свое движение на север. Последствия этих движений ощущаются за тысячи километров от этого района. Землетрясения, погубившие сотни тысяч жизней в Китае, произошли вдоль линий сбросов, связанных с этим столкновением. Также и озеро Байкал в южной Сибири, самое большое пресноводное озеро в мире, лежит в рифте, который образовался, вероятно, когда Азия подверглась сжатию со стороны Индии и повернулась под этим нажимом.