Тибет, возникший вследствие столкновения Индийской и Евразийской плит около 50 млн лет назад, как одна из крупнейших геологических структур вызывает научный интерес. Однако многие аспекты его строения и эволюции не установлены. Так, неизвестны причины асимметрии рельефа между северной и южной, западной и восточной частями. Также не установлены механизмы продолжающейся геодинамической активности.

Первая предполагает делиниацию литосферы. Согласно ей, 10-20 млн лет назад под действием силы тяжести произошел отрыв нижней части Индийской плиты и погружение ее в мантию. Вследствие этого верхняя часть структуры стала интенсивно подниматься. Это объясняет асимметрию рельефа и вулканизм. Данная версия косвенно подтверждается обнаружением зон с пониженной плотностью в верхней мантии. Предполагается, что это оставшееся после разделения плиты пространство, заполненное более легкими породами.

Другая модель основана на продолжающейся внутриконтинентальной субдукции. Она предполагает активизацию древних шовных зон Бангонг–Нуцзян и Цзиньша после столкновения плит. Это ведет к постепенному подъему территории и объясняет формирование крупных разломов и горизонтальное смещение блоков. Однако в данном случае в верхней мантии должны присутствовать зоны пониженной плотности.

Новое исследование Геофизического центра РАН, Потсдамского центра им. Гельмгольца, Технологического университета Чэнду и Геологической службы Китая было посвящено проверке данных моделей. Ученые рассмотрели взаимосвязь строения литосферы и механизмов ее деформации. Ранее строение Тибета изучали сейсмическими методами. Однако ввиду зависимости скорости распространения сейсмических волн как от плотности, так и от температуры пород данные не удавалось однозначно интерпретировать. Поэтому в новой работе вдобавок применили анализ гравитационного поля. На основе геологических, сейсмических и гравитационных данных построена трехмерная плотностная модель литосферы и подстилающей части мантии, проявившая распределение масс на глубинах до 100 км и более.

По результатам западнее шовной зоны Цзиньша, разделяющей Северный Тибет на западную и восточную части, на глубинах до 100 км обнаружена плотностная аномалия, отличающаяся пониженным на 0,1 г/см3 значением. Предполагается, что в данном районе произошла делинация.

С другой стороны, к востоку от шовной зоны обнаружена аномалия повышенной на 0,05 г/см3 плотности, свидетельствующая о проявлении субдукции.

Таким образом, подтверждено проявление обоих механизмов, но в разных частях структуры. Это объясняет большую высоту и вулканическую активность западной части Тибета и большую раздробленность повышенной тектонической активностью восточной.

Полученные результаты подтверждают сложную геодинамическую обстановку Тибета и расширяют понимание тектонических процессов.