Субдукция: Потъването на тектоничните плочи

Subduction, латински за "отнесени под", е термин, използван за специфичен тип взаимодействие на плоча. Това се случва, когато една литосферна плоча срещне друга - тоест, в конвергентни зони- и по-плътната плоча потъва в мантията.

Как се случва субдукция

Континентите са изградени от скали, които са твърде плаващи, за да бъдат пренесени много по-далеч от около 100 километра дълбочина. Така че, когато един континент срещне континент, не се получава понижаване (вместо това плочите се сблъскват и сгъстяват). Истинското поглъщане се случва само с океанската литосфера.

Когато океански литосфера среща континентална литосфера, континентът винаги стои на върха, докато океанската плоча се покорява. Когато се срещнат две океански плочи, по-старата плоча се подчинява.

Океанската литосфера се образува гореща и тънка по средата на океанските хребети и се сгъстява, когато под нея се втвърдява повече скала. Докато се отдалечава от билото, той се охлажда. Скалите се свиват, когато изстинат, така че чинията става по-плътна и седи по-ниско от по-младите, по-горещи плочи. Следователно, когато се срещнат две плочи, по-младата, по-висока плоча има ръб и не потъва.

Океанските плочи не плават по астеносферата като лед върху вода - те са по-скоро като листове хартия върху вода, готови да потънат веднага щом един ръб може да започне процеса. Те са гравитационно нестабилни.

Щом една плоча започне да се поглъща, гравитацията поема. Низходяща плоча обикновено се нарича "плоча". Там, където се покорява много старо морско дъно, плочата пада почти направо надолу и там, където по-младите плочи се потискат, плочата се спуска плитко ъгъл. Субдукцията под формата на гравитационно „дърпане на плочи“ се смята за най-голямата движеща сила тектоника на плочи.

На определена дълбочина високото налягане обръща базалт в плочата до по-плътна скала, еклогит (тоест а фелдшпат-пироксен смес става гранат-pyroxene). Това прави плочата още по-нетърпелива да се спусне.

Грешка е да се изобрази судукцията като мач на сумо, битка с чинии, в която горната плоча принуждава долната надолу. В много случаи по-скоро прилича на джиу-джицу: долната плоча активно потъва като огъването по протежение на нея предният ръб работи назад (преобръщане на плочата), така че горната плоча всъщност да е засмукана над долната плоча. Това обяснява защо в горната плоча в зоните на субдукция често има зони на разтягане или разширение на кората.

Океански окопи и клинове за прибиране

Там, където поглъщащата плоча се огъва надолу, се образува дълбоководен окоп. Най-дълбокият от тях е Марианският ров, на над 36 000 фута под морското равнище. Изкопите улавят много утайки от близките сухопътни маси, голяма част от които се пренасят заедно с плочата. В около половината от световните окопи част от тази утайка се изхвърля. Той остава отгоре като клин от материал, известен като акрериален клин или призма, като сняг пред плуг. Бавно изкопът се изтласква на брега, докато горната плоча расте.

Вулкани, земетресения и Тихоокеанският огнен пръстен

След като започне субукцията, материалите върху плочата - утайки, вода и деликатни минерали - се пренасят с нея. Водата, гъста с разтворени минерали, се издига в горната плоча. Там тази химически активна течност навлиза в енергиен цикъл на вулканизма и тектоничната активност. Този процес образува дъгов вулканизъм и понякога е известен като фабрика за субдукция. Останалата част от плочата продължава да се спуска и оставя царството на тектониката на плочите.

Субдукцията също образува някои от най-мощните земетресения на Земята. Плочите обикновено се поддават със скорост от няколко сантиметра годишно, но понякога кора може да залепи и да причини напрежение. Това съхранява потенциална енергия, която се освобождава като земетресение винаги, когато най-слабата точка по време на разлома се разкъсва.

Субдукционните земетресения могат да бъдат много мощни, както и неизправности те се появяват заедно имат много голяма повърхност за натрупване на напрежение. Зоната на субдукция Каскадия край бреговете на Северозападна Северна Америка например е дълга над 600 мили. Земетресение с магнитуд ~ 9 е станало по тази зона през 1700 г. сл. Хр. И сеизмолозите смятат, че районът може да види друго скоро.

Вулканизмът, предизвикан от субдукцията и земетресението, се срещат често по външните ръбове на Тихия океан в район, известен като Тихоокеанският огнен пръстен. Всъщност тази област е видяла осем най-мощни земетресения, регистрирани някога и е дом на над 75 процента от действащите и летящи вулкани в света.

Редактиран от Брукс Мичъл