Himaláje majú v mnohých ohľadoch podobnú geológiu na našu, západokarpatskú. Ale s jedným podstatným rozdielom: to, čo sa v našich podmienkach už udialo, alebo sa deje v geologickom vývoji takmer nebadane, v Himalájach prebieha v mnohonásobne väčšej a intenzívnejšej miere. Aj preto sú najvyšším a najdynamickejším pohorím na Zemi.
V dňoch 29. 3. - 13. 4. 2019 geovedci - špecialisti na štruktúrnu geológiu, tektoniku, stratigrafiu, petrológiu, aplikovanú geofyziku a geodéziu z Prírodovedeckej fakulty UK (prof. RNDr. Miroslav Bielik, DrSc., doc. RNDr. František Marko, CSc., RNDr. Andrej Mojzeš, PhD.), Ústavu vied o Zemi SAV (RNDr. Pavol Siman, PhD., RNDr. Ján Madarás, PhD., Mgr. Kamil Fekete, PhD.) a Stavebnej fakulty STU (Ing. Juraj Papčo, PhD.) podnikli plánovaný terénny výskum v západnej časti Nepálu – v okolí druhého najväčšieho mesta Nepálu - Pokhary a v údolí rieky Kali Gandaki Nadi, medzi dvoma osemtisícovkami Dhaulagiri (8167 m) a Annapurna (8091 m). Aj v dnešnej technologickej dobe nie je úplne jednoduché uskutočniť takýto výskum, preto každý novo získaný poznatok má veľký význam. V priebehu deviatich terénnych dní spolu s nepálskymi kolegami z Oddelenia geológie Tribhuvanskej univerzity v Káthmandu študovali na takmer 100 km profile od Nízkych Himalájí až do stredu Vysokých Himalájí v oblasti Dolného Mustangu, jedinečnú geológiu tohto monumentálneho pohoria. Povrchové geologické štúdium zahŕňalo dokumentáciu hornín v odkryvoch, odber vzoriek na ďalšie laboratórne štúdium, merania magnetickej susceptibility a prírodnej rádioaktivity hornín a tektonické štúdium. Horninové vzorky z vysoko metamorfovaných hornín budú laboratórne podrobené výskumu fluidného režimu a presného datovania udalostí, vzorky sedimentárnych hornín by mali umožniť presnejšie vekové zaradenie v rámci geologického obdobia jury.
Geologický transekt začínal v himalájskom predhorí (Nízke Himaláje) v meste Kushma, na sútoku Kali Gandaki a Modi Khola (osada Modibeni, 690 m). Údolia riek sú zarezané viac ako 100 m do svojich starších kvartérnych terás. Cez obe údolia sú postavené najvyššie a najdlhšie oceľové visuté mosty pre peších (prípadne motorky) v Nepále. Most Kushma Mudikuwa vo výške 112 m nad riekou Modi Khola má dĺžku 359 m s nosnosťou 108 ton, resp. 900 peších. Druhý most (Kushma Balewa) nad Kali Gandaki má dĺžku 347 m. V okolí je aj most Kushma Gyadi (344 m, 117 m nad riekou Modi Khola) a rozostavaný je najdlhší visutý most v Ázii, Kushma Bungy, ktorý po predpokladanom dokončení v r. 2019 - 2020 bude mať dĺžku 490 m.
Horninový profil od mesta Baglung (970 m) po mesto Beni (830 m) bol dokumentovaný na rozostavanej ceste v strmom svahu nad Kali Gandaki. Sú tu odkryté takmer nemetamorfované, alebo len veľmi slabo metamorfované paleo až mezoproterozoické sivé až čierne grafitické bridlice s polohami svetlých kvarcitov, miestami aj so zachovanými čerinami (ripple marks).
Beni je pomyselnou vstupnou bránou do himalájskeho údolia Kali Gandaki Nadi, na jej sútoku s Myagdi Khola. Údolie Kali Gandaki Nadi je hlboko zarezané do proterozoických sedimentov zelenosivej až tmavosivej farby. 8 km proti prúdu reky od Beni (Baishari) je v protisvahu rieky viditeľný mohutný zosuv, ktorý vznikol presne mesiac (25. mája 2015) po tragickom zemetrasení v Nepále s epicentrom medzi Káthmandu a Pokharou, s magnitudom 7.8. Zosuv prehradil rieku a v priebehu niekoľkých hodín vzniklo v úzkom údolí jazero dlhé 2 km. Bolo evakuované mesto Beni, po 15 hodinách sa priehrada pretrhla a následná povodeň spôsobila veľké škody, ale bez straty na životoch. V mieste zosuvu, osade Baishari, bolo zničených 27 domov, tiež bez strát na životoch. Rieka bola prehradená cca 40 m vysokou a 100 m širokou hrádzou horninovej sutiny a blokov zo zosuvu.
Od Beni po Dana nízkometamorfované horniny (bridlice, fylity, kvarcity, karbonáty) sú mezo- až neoproterozoického veku (1,6 - 1 mld. rokov). Pre sekvenciu sedimentárnych hornín Nízkych Himalájí je charakteristická inverzná metamorfóza: jej stupeň postupne rastie od juhu na sever a od podložia do nadložia - z chloritovej zóny cez biotitovú, granátovú a za hlavným násunom cez kyanitovú do sillimanitovej zóny. Hranica Nízkych Himalájí s Vysokými Himalájami prebieha pozdĺž hlavného centrálneho násunu (MCT – Main Central Thrust) v oblasti Dana. MCT predstavuje širokú zónu mylonitických hornín (fylonitov) v proterozoických fylitoch, kvarcitoch a karbonátoch. Miestami hojná prítomnosť karbonátovo – kremenných žíl, remobilizácia oxidov železa (limonitizácia), poukazuje na prieniky fluid v tejto zóne. Zvýšená seizmicita, ale aj početné prírodné pramene termálnych vôd v okolí dediny Tatopani (v preklade teplá voda), poukazujú aj na recentnú aktivitu tektonickej zóny. MCT v oblasti Lower Dana (1370 m) križuje hlavné údolie Kali Gandaki Nadi a prebieha paralelne s údolím Duwari Khola.
Od hranice MCT vstupujeme do Vysokých Himalájí. Horniny sú trochu mladšie, (neoproterozoické, až po hranicu s paleozoikom, 1mld. – cca 600 mil. rokov), stupeň metamorfózy sa zvyšuje. Hlavné horninové typy tvoria silno prevrásnené granáticko – kyanitické svory alterované s rulami, páskované ruly, migmatity, okaté ortoruly. V rulách sú prítomné aj polohy a šošovky mramorov, segregovaný kremeň. V rulovom komplexe je v oblasti Kopchepani (1620 m) je rieka zahĺbená v jednom z najhlbšie zarezaných údolí na Zemi (s celkovým prevýšením svahov vyše 5,5 km). Svahy bezprostredne nad úzkym kaňonom siahajú do výšky cez 4000 m. Rieka vtesnaná do kaňonu má obrovskú eróznu silu.
Úsek medzi Ghasou (2010 m) a Kalopani (2530 m) je charakteristický prechodom údolia z eróznej formy v tvare písmena V do ľadovcovej v podobe U. Čelná moréna Kali Gandaki Nadi má výšku okolo 400 m. Obsahuje chaoticky premiešaný balvanito – štrkovo – pieskový horninový materiál transportovaný ľadovcom z celého stredného a horného povodia rieky. Tá ju prerezáva sústavou kaskád cez balvany a súčasne spôsobuje silnú eróziu vysokých nestabilných svahov morény. Z oboch strán ústia do hlavného údolia morény spod Dhaulagiri a Nilgiri. Cesta morény obchádza vysoko nad riekou, vo svahu Sarbang Dhuri (4991 m), napriek tomu sú na nej časté menšie zosuvy a nestabilné úseky skalných lavíc metamorfovaných hornín so stredným až strmým sklonom generálne na sever.
Pri vstupe do Kalopani („tmavá“, „mútna“ voda) sa údolie Kali Gandaki Nadi vo výške nad 2500 m rozširuje a zmierňuje sa jeho sklon. Na vyše 30 km od Kalopani po Kagbeni (2810 m) rieka prekonáva výškový rozdiel len 300 m. Po ústupe ľadovca z hlavnej doliny tvorila túto časť údolia sústava ľadovcových jazier. Dnes je ich objem vyplnený postglaciálnymi holocénnymi usadeninami, aj v hrúbke cez 200 m. Rieka v širokom štrkovo pieskovom údolí meandruje, často mení svoje koryto. V období monzúnu je aluviálne údolie zaplavované, vtedy cesta vedie nevysoko po úbočí. Dynamiku bočných svahov zvýrazňujú mury (kamenno – bahnotokové lavíny) z bočných údolí.
Medzi Kalopani a Larjungom sú odkryté vysokometamorfované horniny neoproterozoického až kambrického sledu formácie Larjung. Tvoria ich okaté ruly (ortoruly) injekované pegmatitovými žilami. Ortoruly obsahujú početné xenolity granáticko – biotitických mafických hornín. Ortoruly sa striedajú s páskovanými rulami s biotitom (migmatity) jemnozrnnými rulami s muskovitom, s polohami mramorov a šošovkovými polohami až žilami kremeňa.
Pred Larjungom (2550 m) prebieha tektonická hranica medzi proterozoickými sedimentárnymi a kryštalickými horninami Vysokých Himalájí a tethydnej himalájskej sekvencie sedimentárnych hornín od staršieho paleozoika (kambrium) po mezozoikum (krieda). Táto sekvencia buduje aj najvyššie štíty v okolí: Dhaulagiri (8167m), Tukuche Peak (6920m) západne od Kali Gandaki Nadi, Annapurna Himal s masívom Annapurna (8091 m), Machhapuchre (6997 m) a Nilgiri Himal s masívom Nilgiri (7061m) a Tilicho Peak (7134 m). Tektonická zóna poklesového zlomu (Annapurna Detachment) je súčasťou systému juhotibetských poklesových zlomov. V profile Kali Gandaki Nadi až po Jomsom (2720 m) vystupujú sedimenty (prevažne karbonáty, kremence a bridlice) staršieho paleozoika (kambrium - devón). Východným smerom do masívu Tilicho Peak, mimo študovaného profilu, sú to aj sedimentárne formácie karbónsko - permského veku, syn-riftové permsko - triasové sedimenty. Triasový sled (spodný - vrchný trias) je v porovnaní napr. so Západnými Karpatmi značne redukovaný.
Od Jomsomu až do Tibetu sa v tektonickej stavbe výrazne prejavuje poklesová (grabenová) štruktúra Thakkhola - Mustang Graben. Má dĺžku okolo 90 km, šírku 20 - 30 km. Jej výška varíruje medzi 3000 - 4000 m nad morom, ale zahŕňa aj štíty vyššie ako 6000 m. Graben sa vyvíjal ako tektonicky zaklesnutá štruktúra generálne S-J smeru v miocéne (14 - 8 mil. rokov), v jeho štruktúre vystupujú aj cca 18 mil. rokov staré leukogranity Mustang - Mugu. Vrchnomiocénno - pleistocénna fluviálna (riečna) a lakustrinná (jazerná) výplň s hrúbkou až do 900 m poukazuje na pretrvávajúcu neotektonickú aktivitu aj v kvartéri. Dôkazom neotektonickej až recentnej aktivity v zóne S-J zlomu Dhaulagiri (zo západnej strany grabenu) bola prítomnosť rovnako orientovaného kvartérneho zlomu (Chhaktang, 2540 m, 2 km južne od Larjung), ktorý prebiehal kontinuálne z kambrických sivých kremencov do pleistocénnych glaciálno - fluviálnych sedimentov.
Poklesová štruktúra grabenu Thakkhola - Mustang má vplyv na zachovanie jurských sedimentov (spodná, stredná, vrchná jura) od Jomsomu cez Mukninath (3700 m) až do oblasti Horného Mustangu a najmä sedimentov spodnej až strednej kriedy od Kagbeni (2800 m) ďalej na sever. Podobne ako spomínané paleozoické sedimenty, aj triasovo - jursko- kriedové sedimenty sú súčasťou zložitých megavrásových štruktúr, ktoré v podobe ležatých vrás, alebo veľkých antiklinálnych a synklinálnych štruktúr budujú celé masívy a horské skupiny vrátane osemtisícových, či sedem - šesťtisícových vrcholov.
Vyvrcholením terénneho štúdia bol v oblasti Muktinath, na hranici s ikonickým, ale verejnosti takmer neprístupným Horným Mustangom, výstup do výšky 4100 m, pod sedlo Thorung La Pass (5416 m). Celé údolie a hrebene okolitých vyše 6000 m štítov budujú jurské, hlavne karbonátové horniny. Ak v budúcnosti bude v tejto oblasti prebiehať aj speleologický výskum, tak tu je šanca objaviť najhlbšie jaskynné systémy na Zemi.
V údolí od Kagbeni (2800 m) po Muktinath (3800 m) bola jedinečná možnosť študovať morfologické fenomény spojené s ľadovcovou a riečnou činnosťou: morénové a terasové systémy, ich súčasnú rapídnu eróziu po ústupe ľadovca a zahlbovaní rieky, gravitačné sklzy odrážajúce dynamiku vysokých pohorí pri rýchlom a intenzívnom výzdvihu pohoria, ktorý dosahuje niekoľko cm ročne.
Nepál, aj keď stále patrí medzi najchudobnejšie krajiny, v súčasnosti realizuje veľké investičné projekty najmä s podporou susedných krajín – Indie a Číny, ale aj Nórska (hydroelektrárne) a Švajčiarska (oceľové visuté mosty). V neľahkých prírodných podmienkach intenzívne stavia a rozširuje cesty, mosty, v horských údoliach vodné elektrárne. Jednou zo zaujímavých geotechnických zastávok bola návšteva stavby hydroelektrárne (Mistri Khola Hydroelectric Project, 42 MW). Pre geológiu bola veľmi prínosná možnosť štúdia hornín in situ pri výstavbe dvoch mohutných podzemných bazénov (100 x 8,5 x 12,75 m) na usadzovanie vodných kalov pred prepadom vody do prívodného podzemného tunela vodnej elektrárne, ktorý dosahuje dĺžku vyše 2100 m a prevýšenie 300 m.
Mohutné stavebné aktivity v krajine, ako aj nutnosť preventívnych technických opatrení pred účinkami silných zemetrasení a zosuvov, zaručujú nepálskym absolventom štúdia geológie, geofyziky a geodézie istotu práce. Preto geológiu na Tribhuvanskej univerzite v Káthmandu študuje okolo 150 poslucháčov ročne. Vedeckým zavŕšením pracovnej cesty v Nepále bola takmer dvojhodinová spoločná prednáška a diskusia na pôde univerzity na témy výskumu litosféry v karpatsko – panónskom regióne, neo-alpínskeho vývoja vnútorných Západných Karpát a metód diaľkového prieskumu Zeme pomocou radarovej satelitnej interferometrie INSAR, ako jednej z veľmi účinných, presných a lacných metód skúmania napr. svahových zosuvov a iných deformácií zemského povrchu. Získané vedecké poznatky, pracovné, ale najmä neformálne stretnutia s nepálskymi kolegami sú dobrou perspektívou spoločnej spolupráce.
Pracovná cesta bola hradená z projektov APVV-16-0146; APVV-15-0050, VEGA 2/0006/19.
Bezpečný a bezproblémový pobyt v Nepále zabezpečili: Ganesh Thakuri (Subin), Mahesh Ji (obaja Utmost Adventure Trekking), geológovia Assist. Prof. Ashok Sigdel, Dr. Subash Acharya (Department of Geology, Tribhuvan University), Dr. Diwakar Khadka (Mistri Khola Hydroelectric Project).
Text:Ján Madarás
Foto: Ján Madarás, Pavol Siman