La formation de la chaîne himalayenne résulte de la convergence puis de la collision tectonique entre l’Inde et l’Eurasie. L’étonnante vitesse de déplacement du continent indien avant la collision posait cependant la question des processus tectoniques à l’œuvre. Une nouvelle étude vient étayer l’idée que cet épisode tectonique aurait eu comme moteur non pas une, mais deux subductions.

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Parmi les manifestations de la tectonique des plaquestectonique des plaques et de la formidable migration des continents au cours du temps, les chaînes de collision sont certainement les plus emblématiques et les plus visibles dans le paysage. L'Himalaya, qui abrite le plus haut sommet du monde, résulte ainsi de la collision du continent indien avec l’Asie. Cet événement représente l'un des épisodes tectoniques majeurs de l'histoire géologique « récente ». Car il y a 200 millions d'années, la situation était bien différente de celle d'aujourd'hui.

L'analyse des mouvementsmouvements des continents, par le biais des anomalies magnétiques enregistrées par les fonds océaniques, nous apprend en effet qu'au Trias, l'Inde était localisée bien plus au sud, au sein du supercontinent Gondwana, lequel commence alors à se fragmenter. Entre le nord du bloc indien et le continent eurasiatique se trouve un immense océan aujourd'hui disparu : l'océan TéthysTéthys.

La position de l'Inde avant sa rapide migration vers le nord. © Pierre Dèzes 1999, <em>Tectonic and metamorphic Evolution of the Central Himalayan Domain in Southeast Zanskar (Kashmir, India)</em>. Mémoires de Géologie (Lausanne) No. 32, ISSN 1015-3578 OR the website : http://comp1.geol.unibas.ch/zanskar/, <em>Wikimedia Commons</em>
La position de l'Inde avant sa rapide migration vers le nord. © Pierre Dèzes 1999, Tectonic and metamorphic Evolution of the Central Himalayan Domain in Southeast Zanskar (Kashmir, India). Mémoires de Géologie (Lausanne) No. 32, ISSN 1015-3578 OR the website : http://comp1.geol.unibas.ch/zanskar/, Wikimedia Commons

L’Himalaya, résultat de la folle course de l’Inde vers le nord

C'est la double action de l'ouverture de l'actuel océan sud-ouest indien et la fermeture de la Téthys qui va entraîner la rapide migration de l'Inde vers le nord. Rapide, c'est encore peu dire. Car l'Inde va ainsi se déplacer à une vitessevitesse assez exceptionnelle de 20 cm/an ! Une course folle qui l'amène très rapidement au contact de l'Asie. La violente collision qui va soulever toute la région et donner naissance à l'Himalaya mais plus globalement à l'aire Hindu Kush-Himalaya va ainsi débuter il y a environ 60 millions d'années.

La chaîne himalayenne vue de la Station spatiale internationale. © Nasa, JSC
La chaîne himalayenne vue de la Station spatiale internationale. © Nasa, JSC

Depuis longtemps, les scientifiques s'intéressent aux moteurs de cette fulgurante migration continentale. Parmi les modèles proposés, celui d'une double subduction. Une hypothèse qui vient d'être étayée par une étude récente, publiée dans Science Advances.

Non pas un, mais deux plans de subductions successifs

L'équipe de chercheurs chinois a en effet mis en évidence la présence, dans le manteaumanteau supérieur situé sous la région du Myanmar, dans l'est de la chaîne, des restes d'anciens slab. Un slab représente la partie de la plaque entrée en subduction, c'est-à-dire qui est passée sous la plaque chevauchante.

En imageant avec précision la partie supérieure du manteau dans cette région, grâce aux ondes sismiques et au déploiement d'un nouveau réseau de stations sismiques, les scientifiques ont pu observer pour la première fois la présence, non pas d'un, mais de deux plans de subduction parallèles, plongeant dans les profondeurs du manteau au niveau de la suture de l'ancien océan Téthys.

Les images de tomographie sismique révèlent deux zones d'anomalies de vitesse (en bleu) au sein du manteau supérieur (HV1 et HV2). Les modèles en coupe (D, F, E, G) montrent l'orientation des plans subparallèles, pentant vers l'est et interprétés comme deux slabs de subduction. © Yang et <em>al.,</em> 2022, <em>Science Advances</em>, CC by-4.0
Les images de tomographie sismique révèlent deux zones d'anomalies de vitesse (en bleu) au sein du manteau supérieur (HV1 et HV2). Les modèles en coupe (D, F, E, G) montrent l'orientation des plans subparallèles, pentant vers l'est et interprétés comme deux slabs de subduction. © Yang et al., 2022, Science Advances, CC by-4.0

Le slab situé le plus à l'ouest, qui se caractérise par une zone de forte vitesse en comparaison de celle des roches du manteau, était déjà identifié par de précédentes études et représente le système de subduction actuellement actif. Car l'indentation de l'Inde dans l'Eurasie est toujours en cours, même si la vitesse de convergence est bien inférieure à ce qu'elle était il y a 60 millions d'années.

Mais les chercheurs chinois viennent d'identifier un deuxième plan plongeant vers l'est, situé en avant du premier. L'anomalie de vitesse associée est observable jusqu'à 300 km de profondeur. Pour les scientifiques, il s'agit là de la signature d'un ancien slab, aujourd'hui inactif qui aurait participé à la fermeture de l'océan Téthys il y a environ 40 millions d'années.

Cette nouvelle découverte a naturellement des implications sur les modèles tectoniques jusque-là utilisés pour illustrer la convergence de l'Inde et de l'Eurasie. Elle permet notamment d'expliquer migration rapide de l'Inde vers le nord.