I dubbi sulla ricostruzione della storia dell'Himalaya

L'Himalaya è un mondo affascinante, non solo perchè è il tetto del mondo, ma anche per i paesaggi, decisamente poco influenzati dall'Uomo ed “enormi”. Da un punto di vista geologico l'orogene himalayano non comprende solo la zona degli “ottomila”, ma tutta quela fascia che dal Pakistan arriva alla Birmania e, a nord, fino al deserto del Tien-Shan, Tibet compreso. Non è facile esplorare questi monti, specialmente da un punto di vista logistico (non so che cosa penserebbe un geologo himalayano sentendo un collega appenninico o alpino che dice di aver studiato in un posto “fuori mano” !), però da un punto di vista appunto “dei sassi” questa catena ha un vantaggio enorme: poca copertura vegetale e rocce a gogò per cui il rilevamento geologico è un po' più semplice che in certe zone dell'Appennino dove in una giornata fai 500 metri sperando di capire cosa ci sia sotto un bosco che sovrasta una bella coltre di suolo.

Nonostante sia quindi “facile” vedere le rocce, l'orogene himalayano è tremendamente complesso e sulla sua storia ci sono ancora molti punti interrogativi sui quali ci sono visioni contrapposte. Mi piace parlarne con una simpatica chiosa finale sulla sorprendente (per gli antievoluzionisti) concordanza fra i dati geologici e quelli paleontologici.

UN ANTICO ARCO MAGMATICO COMPRESSO FRA DUE CONTINENTI

Allora, dicevamo che sulla formazione dell'Himalaya ci sono idee molto contrastanti. Perchè? Molto semplice: l'Himalaya non è un orogene “normale” dove la fascia montuosa (che, ripeto, geologicamente è molto più larga di quella strettamente geografica) testimonia lo scontro di due masse continentali. Qui in mezzo alle due masse (l'India e l'Eurasia) ce n'era una terza, molto più piccola, che è stata schiacciata come il ripieno di un panino dal titanico scontro fra i due continenti.

Si tratta dei resti di una antica zona di convergenza fra due zolle posta in mezzo all'oceano (un po' come oggi l'arco formato delle isole Bonin e Marianne, che vediamo nella foto qui accanto), che è stata attiva nel Cretaceo, tra 120 e 90 milioni di anni fa (l'attività è iniziata poco dopo il distacco dell'India dall'Africa, e mi sa che non sia un caso...). Nella parte occidentale, pakistana, corrisponde alle sequenze del Kohistan – Ladakh, ed è appunto chiamato “Kohistan – Ladakh Arc”. Per brevità lo chiamerò con la sigla KLA. Più a oriente questa zona si individua con il “Blocco di Lhasa” (o “arco Gangdese” ) che ha un significato simile ma caratteristiche leggermente diverse.

Il KLA è un bellissimo esempio di come è fatto un arco magmatico che si forma dove due placche convergono: una serie di vulcani e rocce sedimentarie associate, sotto ai quali si trova un immenso “cuore” di rocce metamorfiche, graniti e altre rocce derivate da magmi che si sono raffreddati all'interno della crosta terrestre.

Nella carta qui sotto, tratta da "Van Hinsbergen er al 2012 - Greater India Basin hypothesis and a two-stage Cenozoic collision between India and Asia", pubblicato sulla rivista PNAS, vediamo in giallo il Kohistan (una zona ristretta a NW) e in rosa il blocco di Lhasa:

UN OROGENE, DUE SUTURE E DUE INTERPRETAZIONI OPPOSTE

Quindi se un orogene “normale” ha UNA sutura, cioè una zona di contatto in superficie fra le due zolle che si scontrano, l'Himalaya di suture ne ha ben due (secondo me anche l'Appennino Settentrionale ha due suture, ma oggi come oggi sono l'unico che lo sostiene....)

La storia di quest'area fino a 100 milioni di anni fa è ben sintetizzata in "Zanchi e Gaetani, the Geology of the Karakoram Range", pubblicata sull'Italian Journal of Geosciences nel 2011. Le sezioni più sotto si riferiscono a questo articolo.

- Tra fine Carbonifere e inizio del Permiano (300 milioni di anni fa) il blocco dell'Hindu-Kush e quello del Karakorum si sono staccati dal continente meridionale, il Gondwana.
- in una fase immediatamente successiva i due blocchi si sono staccati anche fra di loro, ma la cosa è durata poco perchè tra Permiano e Triassico l'Hindu-Kush ha contribuito, sul suo margine settentrionale, insieme a Cimmeria, Kazakhistan, Euromerica, Siberia etc etc) alla formazione della Laurasia, il continente settentrionale mesozoico che comprendeva America Settentrionale ed Eurasia (con la ovvia esclusione di India e Arabia). Quindi l'Hindi-Kush si è "fermato" e il Karakorum gli è andato a sbattere contro.
- dal Cretaceo Medio la crosta oceanica ha iniziato a scorrere sotto questi due blocchi, diventati il margine meridionale dell'Eurasia. Ma nel contempo in mezzo all'oceano, la Tetide Orientale, si stavano formando un'altra zona di convergenza ed il suo corrispondente arco magmatico, l'arco del Kohistan - Ladakh.

E qui viene il bello, perchè su quello che succede tra il Cretaceo medio e l'inizio dell'Eocene, quando l'India si scontrerà definitivamente con l'Asia ci sono due scuole di pensiero inconciliabili fra loro: secondo alcuni Autori prima il KLA è andato a sbattere conto l'Eurasia, a partire dal Cretaceo Medio (tra 102 e 76 milioni di anni fa), chiudendo il bacino settentrionale; poi, alla fine del Paleocene, è arrivata l'India che lo ha letteralmente schiacciato tra 60 e 55 milioni di anni fa (chiamiamo questa ipotesi "prima con Eurasia").

Una seconda scuola sostiene che il KLA, non era vicino all'Eurasia ma vicino all'India e dopo la sua formazione si è scontrato prima con l'India (più o meno nel Cretaceo Superiore - 70 milioni di anni fa) e poi le due masse unite sono andate insieme a sbattere contro l'Eurasia nel Paleocene (Chiamiamola "prima con India").

Ribadisco in una nuova figura la sezione di Zanchi e Gaetani che si riferisce al Cretaceo medio, dove si vede la situazione quando il Kohistan - Ladakh era un arco magmatico intraoceanico attivo

Secondo i sostenitori dell'ipotesi "prima con Eurasia" si chiude prima la "Neo-Tetide settentrionale" e la sutura più antica è quella più a nord (la sutura di Shyok), nell'ipotesi "prima con India" si chiude prima la "Neo-Tetide meridionale" e la sutura più antica è quella a sud (che sarebbe poi la famosa “sutura del Gange”).
Annoto che, all'interno di queste scuole, ci sono ipotesi che disegnano quadri ancora più complessi che non riuscirei a spiegare facilmente...

Le due suture sono un po' diverse fra loro. Quella del Gange è una sutura “come Dio comanda”: tra le due croste è frapposto un blocco di ofioliti, formato da resti da vecchia crosta oceanica, residuo e testimonianza della fine di un oceano che prima dello scontro occupava lo spazio fra i due continenti. Quella settentrionale è molto più semplice: ha pochissime ofioliti e, curiosamente, è tagliata in alcune parti da filoni di basalto e andesite, magmi quindi che si sono messi in posto dopo lo scontro fra KLA e Eurasia.

L'IPOTESI "PRIMA CON EURASIA" È PER ME PIÙ CONVINCENTE

Entrambe le scuole sono formate da ricercatori estremamente autorevoli ed entrambe si basano su indizi convincenti. Se mi si permette un giudizio a me piace più la soluzione "prima con Eurasia" che quella "prima con India" per alcuni motivi:

- la soluzione "prima con Eurasia" spiega meglio la questione delle ofioliti, le "rocce verdi" resti di vecchi oceani o archi magmatici intraoceanici o bacini marginali presenti lungo tutte le suture fra continenti  che si sono scontrati fra loro e che erano precedentemente separati da un oceano;  ebbene, la serie più completa è sicuramente quella delle ofioliti della sutura del Gange e a me pare che passi un po' troppo tempo per avere così poche ofioliti nella sutura settentrionale, se in quella sutura si è consumato tutto quel vasto oceano che i sostenitori della ipotesi "prima con India" mettono tra il KLA e l'Eurasia al momento del presunto contatto India - KLA.
Inoltre le poche ofioliti della sutura di Shyok da un punto di vista geochimico ricordano più le ofioliti provenienti da un arco magmatico o da un bacino marginale situato tra l'arco ed un continente.
Queste osservazioni si adattano bene ad un modello secondo il quale tra il KLA e l'Eurasia la Neo-Tetide settentrionale era solo un piccolo bacino marginale sul tipo del Mare delle Filippine mentre le grandi ofioliti dell'altra sutura, quella del Gange, sono facilmente interpretabili come i resti di un grande oceano (la Neo-Tetide meridionale) frapposto fra l'India e il KLA, consumatosi sotto l'arco

- l'ipotesi “prima il KLA si scontra con l'India” richiede cambiamenti molto bruschi di velocità della deriva dell'India verso nord e, soprattutto, ad un certo punto delle velocità un po' esagerate, più che doppie rispetto a quelle massime che si vedono oggi (oltre 20 cm/anno). Annoto che anche nel modello “prima Eurasia” l'India per un po' di tempo appare correre un po' tantino...

D'altro canto i sostenitori del “prima con l'India” si basano molto sulla magnetizzazione misurata su alcune delle rocce del KLA, secondo le quali queste si sarebbero formate a oltre 20 gradi di latitudine sud, una posizione assolutamente incompatibile con l'idea di una vicinanza all'Eurasia.

Alcuni Autori spiegano questo mettendo il KLA in una posizione molto diversa, quasi a 90° rispetto a quella che ha oggi e ipotizzano che la collisione lo abbia fatto ruotare (evito di scrivere le complicazioni sui rapporti fra KLA e blocco di Lhasa che mi stanno venendo in mente con una ricostruzione simile...).

L'INDIA DEL MESOZOICO ERA MOLTO PIÙ GRANDE DI QUELLA DI OGGI?

C'è un'alta cosa interessante da notare nell'orogene himalayano: sembra che manchi un po' tanta “roba”. Facciamo finta che il sistema himalayano sia un tappeto che spazzando il salotto abbiamo un po' compresso e quindi anziché disteso sul pavimento sia un po' piegato: svolgendo le pieghe si ritorna al tappeto regolarmente steso.

Ebbene, se facciamo questo con l'Himalaya, dall'India al Tibet fino al Tien-Shan succede che il tappeto doveva essere largo almeno 3600 km mentre siamo a poco più di 1000 kilometri.

Da parecchi anni alcuni ricercatori, come proprio Douwe van Hinsbergen,  ritengono che alla placca indiana manchi tutta una parte settentrionale oggi scomparsa sotto l'Himalaya ed il Tibet. È l'ipotesi della “Greater India”, che infatti si vede in questa carta, sempre dell'articolo citato  di Van Hinserbergen, riferita al Paleocene (in cui però si deve fare attenzione: la zona definita come Greater India basin(s) è da considerare parte del continente indiano e non oceano come le altre zone in celeste!), con il KLA ormai accreto sull'Eurasia e l'India in arrivo (è evidente che questo lavoro preferisce l'ipotesi "prima con Eurasia", ma la "Greater India" va bene per entrambe le ipotesi.

Se davvero l'India era più grande di quanto conosciamo oggi si risolvono un paio di problemi:

- il primo è la eccessiva velocità dell'India, che serve per spiegare l'inizio della collisione finale con l'Eurasia 55 milioni di anni fa: se davanti a quella che vediamo c'era un altro pezzo di continente ora finito sotto l'Himalaya, l'India per arrivare a collidere contro l'Eurasia 55 milioni di anni fa avrebbe potuto avere una velocità molto inferiore a quella, oggettivamente un po' troppo elevata, che si ottiene  in entrambe le ipotesi bcon un'India delle attuali dimensioni (anche se nella "prima con India" le differenze di velocità sono ancora più marcate) 

- il secondo è che si fornisce una spiegazione all'enorme spessore della crosta sotto il Tibet: ci sarebbero sovrapposte la crosta euroasiatica e sotto buona parte di quella che formava prima la parte più avanzata del continente indiano 

APPUNTO DI PALEONTOLOGIA: COME LA COLLISIONE FRA INDIA ED EURASIA 

È STATA DETERMINANTE NELLA STORIA DEI MAMMIFERI

Da ultimo un appunto di evoluzione e paleontologia: tutte le ricostruzioni concordano che all'inizio dell'Eocene, 55 milioni di anni fa, non c'era più l'oceano fra India ed Eur in entrambe le ipotesiasia (a prescindere da questioni come KLA o "Greater India" ). Questo sulla base dei sedimenti post – orogenici, i primi dei quali hanno questa età.
Ebbene, anche la paleontologia è d'accordo: all'inizio dell'Eocene i primi animali della Laurasia si diffondono in India, sfruttando la fine del “fossato” che la divideva dall'Eurasia. Ed è stato una cosa fondamentale nella storia dei Mammiferi Placentati, perchè l'arrivo in un'area calda e umida ha consentito la differenziazione e la formazione dei mammiferi moderni: il limite Paleocene - Eocene  segna il passaggio da mammiferi placentati più antichi a forme ben inquadrabili nella situazione odierna. Ad esempio artiodattili, perissodattili, cetacei, insomma, i mammiferi moderni, si differenziano proprio in quelle zone nell'Eocene inferiore. E fra questi ci sono pure gli antenati degli antropoidi, cioè i nostri antenati: anche il genere umano, alla fine, è figlio della collisione fra India ed Eurasia