Na szczycie Everestu leży wapień z dna morza. Pod nim ta sama skała zmieniła się w marmur

Na szczycie Everestu stoi się na wapieniu. Nie na granicie, nie na bazalcie, tylko na skale osadowej, która powstała na dnie ciepłego, płytkiego morza około 450 milionów lat temu i wciąż zawiera szczątki zwierząt morskich.^[1] Dziwniejsze jest to, co leży kilkaset metrów niżej: ta sama skała po mocnym wypieku, czyli marmur. O tym, że jedna zachowała skamieniałości, a druga nie, zdecydował uskok.

Wapień, nie granit

Wyobrażenie o górze jako stosie twardej skały wulkanicznej nie pasuje do najwyższego wierzchołka Ziemi. Wapień powstaje z węglanu wapnia, a jego głównym źródłem w morzu są muszle, szkielety i drobny osad węglanowy. Osadza się tam, gdzie woda jest ciepła, płytka i przejrzysta, bo takie warunki pozwalają organizmom budować wapienne szkielety.

Szczytowa część Everestu, nazywana przez geologów formacją Qomolangma, to właśnie taki wapień. W rejonie szczytu ma około 225 metrów miąższości, a w środku znaleziono szczątki trylobitów, skorupiaków zwanych małżoraczkami i liliowców.^[2]

Skala tych znalezisk bywa jednak przeceniana w opowieściach. To nie są całe muszle poukładane warstwami jak w muzealnej gablocie. W wapieniu ze szczytu przeważają drobiny wielkości kamyczków: pojedyncze człony łodyg liliowców, ułamki pancerzy trylobitów długości pół milimetra, skorupki małżoraczków mniejsze niż milimetr. Autorzy badania z 2005 roku odczytali je jako materiał starty z krawędzi węglanowej ławicy i złożony nieco niżej, w spokojniejszej wodzie.

Trzy dowody, że to było morze

Skąd wiadomo, że chodzi o dno morskie, a nie o przypadkową skałę, która tylko wygląda podobnie? Pierwszy dowód to sama fauna. Ramienionogi, liliowce, konodonty i trylobity żyły w wodzie, a ich zespoły pasują do ciepłych mórz ordowiku, czyli środowisk okołorównikowych.

Drugi dowód siedzi w strukturze skały. Około 8500 metrów, tam gdzie wspinacze przechodzą przez jasnoszare i jasnobrązowe wapienie, widać rytmiczne następstwo wapieni szelfowych i dolomitów pływowych. To zapis miejsca, w którym głębokość wody regularnie rosła i malała, podobnie jak dziś na Bahamach albo w lagunie za rafą.

Trzeci dowód jest najbardziej precyzyjny. Konodonty, mikroskopijne zębopodobne szczątki zwierząt przypominających węgorze, zmieniają się w czasie tak szybko, że pozwalają datować warstwę z dokładnością do części okresu. Zespoły z formacji Qomolangma odpowiadają górnemu darriwilowi, czyli środkowemu ordowikowi. Wapień ze szczytu powstał więc w czasie, gdy życie morskie przechodziło jeden z największych skoków różnorodności w historii, nazywany wielką ordowicką radiacją.

Jak dno szelfu wjechało na osiem kilometrów

Wapień nie powstał tam, gdzie dziś leży. Osadził się na dnie oceanu Tetydy, którego dziś już nie ma, i razem z płytą, na której leżał, przejechał tysiące kilometrów na północ. Gdy Indie zbliżyły się do Azji, ta pokrywa osadowa znalazła się na linii zderzenia.

Około 50 milionów lat temu Indie zderzyły się z Azją. Kontynenty nie zachowują się jak płyty oceaniczne: są za lekkie, żeby jeden wsunął się głęboko pod drugi. Skorupa zaczęła się więc wyginać, fałdować i nasuwać na siebie w postaci płatów.^[3] Osady z szelfu, które wcześniej leżały płasko, zostały pocięte uskokami i poukładane jedne na drugich jak talie kart. Największa część wypiętrzenia Himalajów przypadła na ostatnie 10 milionów lat.

Przy takim układaniu skała trafia na różne głębokości i różne temperatury. Wapień, który znajdzie się głęboko w grzbiecie górskim, zostaje wypalony i przekrystalizowany: zamienia się w marmur, a jego skamieniałości zwykle przestają być rozpoznawalne. Ten los spotkał część skał Everestu. Żółta Przepaska, charakterystyczny rdzawy pas na górnej ścianie, jest według autorów badania z 2005 roku skałą przeobrażoną, między innymi marmurem, w którym pierwotne struktury uległy zatarciu.

Uskok na 8520 metrach

Granica między wapieniem ze szczytu a marmurem z Żółtej Przepaski nie jest łagodnym przejściem. To ostry uskok. Zespół, który opisał go w 2005 roku, zbadał odsłonięcie u podstawy Pierwszego Stopnia, na wysokości około 8520 metrów, i zobaczył, że silnie spękany, ale nieprzeobrażony wapień ordowicki leży tam bezpośrednio na przeobrażonej Żółtej Przepasce, a między nimi biegnie strefa zmiażdżonej skały.

Ten uskok, nazywany detaszmentem Qomolangma, nasunął chłodniejszy płat na płat wypalony głębiej. Dlatego ostatnie metry szczytu to skała, która widziała mniej ciepła niż ta kilka kroków niżej. Datowania potwierdzają różnicę historii: minerały z Żółtej Przepaski zapisały dwa epizody przeobrażenia około 33 i 24 milionów lat temu, a potem szybkie chłodzenie od około 350 do 130 stopni Celsjusza między 15,5 a 14,4 miliona lat temu, gdy uskok wypychał ten płat ku powierzchni. Głębiej skała pod ciśnieniem potrafi zachować się inaczej, niż podpowiada intuicja, co pokazał choćby odwiert kolski.

Nie znaczy to, że wapień ze szczytu jest nietknięty. Późniejsze badania próbek z najwyższych odsłonięć pokazały, że i on został zdeformowany, a miejscami przeszedł metasomatozę: w pobliżu South Summit skała reagowała z gorącym płynem bogatym w bor, a temperatury sięgały około 500 stopni.^[4] Różnica między szczytem a leżącą niżej skałą jest więc różnicą stopnia, nie obecności wypieku. Wapień ze szczytu przeszedł obróbkę, która nie zatarła wszystkiego.

Rdzawy pas na ścianie

Dla wspinacza ta historia jest widoczna gołym okiem. Poniżej szczytu biegnie rdzawy pas, który wielu traktuje jak zwykły punkt orientacyjny na drodze na górę. Tymczasem to granica między dwiema skałami o różnym losie: poniżej skała mocno przeobrażona, powyżej wapień, który uskok przeniósł nad nią i dzięki temu nie przeszedł takiego samego wypieku.

Ostatnie metry najwyższego szczytu Ziemi są więc nie pomnikiem twardości, ale zapisem płytkiego morza, które zniknęło, i kontynentu, który przejechał tysiące kilometrów na północ. Wapień z dna ordowickiego oceanu leży dziś wyżej niż wszystko inne na planecie, a jego skamieniałości przetrwały dlatego, że w odpowiednim momencie znalazł się po właściwej stronie uskoku.

Źródła

1. International Union of Geological Sciences, „The Ordovician rocks of Mount Everest”, w: IUGS Geological Heritage Sites. First 100 Sites, stanowisko 017, 2022, s. 60-61. https://iugs-geoheritage.org/publications-dl/IUGS-FIRST-100-SITES-WEB-BOOK.pdf
2. H. Sakai, M. Sawada, Y. Takigami, Y. Orihashi, T. Danhara, H. Iwano, Y. Kuwahara, Q. Dong, H. Cai, J. Li, „Geology of the summit limestone of Mount Qomolangma (Everest) and cooling history of the Yellow Band under the Qomolangma detachment”, Island Arc 14, 2005. https://doi.org/10.1111/j.1440-1738.2005.00499.x
3. United States Geological Survey, „Understanding plate motions”, This Dynamic Earth. https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/understanding.html
4. T. Corthouts, D. R. Lageson, C. A. Shaw, „Polyphase deformation, dynamic metamorphism, and metasomatism of Mount Everest’s summit limestone, east central Himalaya, Nepal/Tibet”, Lithosphere 8, 2016. https://doi.org/10.1130/L473.1
5. Zdjęcie: Goutam1962, „Mount Everest a close view with south summit and yellow band”, Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0. Kadr zmieniony przez przycięcie i skalowanie. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mount_Everest_a_close_view_with_south_summit_and_yellow_band.jpg