약 5천만 년 전에 지구 역사상 가장 큰 충돌로 아름다운 히말라야산맥이 형성됐습니다. 하지만 이 사건의 시발점은 약 8천만 년 전 인도가 호주와 남극에서 떨어져 나와서 연간 70mm의 속도로 움직이기 시작하면서부터였습니다.
약 1억 3천만 년 전, 백악기 초기에 세계 지도는 오늘날과는 전혀 다른 모양이었습니다. 아프리카와 인도, 호주와 남극이 전부 한데 모여 남반구의 초대륙 곤드와나를 이루고 있었기 때문입니다. 그러다가 새로운 바다가 생기면서 인도가 동아프리카에서 떨어져 나와 적도를 가로질러 5,600km 북쪽으로 올라갔습니다.
인도의 궤적을 측정한 결과 1억 3천만 년 전부터 5천만 년 전까지 약 8천만 년 동안 이 커다란 대륙이 연간 70mm라는 놀라운 속도로 북쪽으로 움직였다는 사실이 드러났습니다. 가끔은 연간 200mm 까지도 움직였습니다. 이것은 인간 기준으로는 상당히 느린 속도지만 지구의 지각에 있는 거대한 대륙 크기 지판으로서는 어마어마하게 빠른 속도입니다. 일반적으로 지각 판은 연간 40mm 이상 움직이지 않습니다.
인도 국립지구물리연구소의 프라카시 쿠마르가 이끈 최근 연구에서 가능성 있는 해석이 나왔습니다. 인도의 엄청나게 빠른 이동 속도는 인도 판의 오래된 지각 암석이 상대적으로 얇기 때문일 수 있다는 것입니다.
최대 깊이가 80km 정도인 인도 지각은 남극과 호주 대륙 지각의 절반밖에 되지 않습니다. 인도 판의 얇은 두께는 암류권에서 마찰력을 줄여 주고 뿌리가 더 깊은 다른 대륙들의 느린 속도에 비해 빠르게 달려가게 만들어 줍니다.
인도와 아시아의 만남
인도가 북쪽으로 이동하는 동안 그 뒤쪽에서 새롭게 인도양이 열렸고 북쪽에 있는 고대 테티스 대양은 해저 지각이 가라앉으면서 닫히기 시작했습니다. 테티스 대양 해저 지각이 아시아 대륙 지각이 가라앉으면서 닫히기 시작했습니다.
마침내 약 5천만 년 전인 신생대 초에 인도와 아시아가 부딪혔습니다. 충돌로 인도의 전진 속도가 연간 5mm로 느려졌지만 완전히 멈추지는 않았습니다. 대신에 인도 판이 계속해서 북쪽으로 움직여서 구겨지고 접히고 대륙 가장자리를 잘라내고 사방으로 힘을 주었습니다. 이 현상을 시험하고 싶으면 미끄러운 표면에 식탁보를 덮고 그 위에 책을 한 권 올려놓은 다음 책을 밀면서 천이 책 주위로 어떻게 구겨지는지 보면 됩니다.
마이오세 초에 뒤틀린 암석들이 해수면에서 9km 정도 밀려 올라와서 히말라야를 형성했고, 산맥의 뿌리 깊은 곳에서는 압력과 온도가 대단히 높아져서 암석이 급격하게 변성되었습니다. 운모, 석류석, 규선석 같은 새로운 광물이 만들어지고 퇴적암은 편암과 편마암 같은 변성암으로 바뀌었습니다.
충돌한 지각 판 사이의 가장자리를 따라 땅속 깊은 곳에서는 암석 일부가 녹았다가 재결정화되어 화산성 화강암이 되었습니다. 원래 10km 이상 깊은 곳에서 만들어지는 이 화강암은 솟아올라서 오늘날 네팔의 눕체, 인도 샹가방과 쉬블링 그리고 네팔과 인도 국경에 있는 칸첸중가 등 히말라야에서 가장 높은 봉우리가 되었습니다.
봉우리 중에서 가장 높은 에베레스트는 하단부가 변성암인 편암과 편마암으로 이루어져 있고 화강암 암맥이 섞여 있습니다. 하지만 뿌리 부분에서 일어나는 이 모든 활동에도 산 위쪽 사면은 놀라울 정도로 아무 영향도 받지 않았습니다.
윗부분은 원래 바닷속에 있었던 화석이 보존된 오르도비스기 석화암으로 이루어져 있으며 등산가들은 종종 에베레스트 8,848m 정상에 오르는 길에 해양 화석들을 발견하고 깜짝 놀라곤 합니다.
인도 판과 아시아 판의 수렴 과정에서 발생한 압력이 방대한 히말라야산맥 형성으로 전부 소진된 것은 아니었기에 충상 단층이라는 대규모 구조가 생겼습니다. 인도 판 아래쪽이 지표의 구부러진 암석으로부터 떨어져서 티베트 아래로 밀려 들어가 커다란 티베트고원을 융기시키는 과정의 일부러 작용햇습니다.
히말라야산맥 앞쪽의 양옆으로는 암석들이 옆으로 밀려나서 서쪽으로는 아프가니스탄을, 동쪽으로는 미얀마를 형성했습니다. 전체적인 충돌이 이 지역 지각을 1천km 이상 단축시킨 것으로 추정됩니다. 그리고 이 과정은 아직도 한참 남아 있었습니다.
닳아 버리다
히말라야는 계속해서 연간 10mm 정도 속도로 위로 올라갔습니다. 그러나 융기로 침식 작용이 일어나서 지난 4천만 년 동안 솟구친 산맥에서 대략 40km의 암석이 닳아 없어졌습니다. 이 잔해 대부분은 낮은 위도로 쓸려가서 갠지스강과 브라마푸트라 계곡을 채우고 히말라야 앞쪽 지역의 습곡을 만들었습니다.
침식 작용이 절정에 달한 약 1,600만 년 전에서 1,900만 년 전에는 규산염 암석의 화학적 풍화 작용과 유기 탄소의 매장 때문에 지구 대기에서 이산화탄소가 대량으로 없어지면서 지구의 한랭화 기간이 길어지고 남극과 그린란드의 빙상이 더 커진 것으로 보입니다.
오늘날 그 잔해들은 여전히 인더스강과 갠지스강, 브라마푸트라강을 타고 바다고 흘러가서 바다쪽으로 수십 킬로미터 뻗어 있는 부채꼴의 삼각주를 형성하고 있습니다. 인더스강에서만 연간 100만m3의 퇴적물이 흘러와 범람원에 쌓이고, 매년 이 양의 175배가 되는 물질을 바다로 운반합니다.
기후 변화
약 2,300만 년 전 히말라야가 솟아오른 것은 계절풍이라는 아시아의 주된 날씨를 만들어 내는 데에도 영향을 미쳤습니다. 인도양에서 불어오는 습한 바람이 여름에 고기압으로 티베트 고원을 넘어 히말라야 쪽으로 붑니다.
산맥을 올라가면서 바람에 섞여 있던 수분이 응결되어 6월과 9월 사이에 계절성 폭우가 내립니다. 이 비는 그 지역 기후와 주변 환경을 급격하게 바꾸었고, 집중적인 농경과 면, 쌀, 유지 작물 같은 핵심 작물 재배를 가능하게 했습니다. 동시에 끔찍한 홍수의 위협도 상존하게 만들었습니다.
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