Kaj je subdukcija?

Ilustracija, ki opisuje veliko različnih mehanizmov območja subdukcije. Uporabnik Wikimedia Commons MagentaGreen/ licenciran pod CC BY-SA 3.0

Subdukcija, latinsko za 'preneseno pod', je izraz, ki se uporablja za določeno vrsto interakcije plošč. To se zgodi, ko se ena litosferska plošča sreča z drugo - to je v konvergentne cone — in gostejša plošča se potopi v plašč.

Kako nastane subdukcija

Celine so sestavljene iz kamnin, ki so preveč plovne, da bi jih lahko odnesli dlje od približno 100 kilometrov globoko. Torej, ko se celina sreča s celino, ne pride do subdukcije (namesto tega se plošči trčita in zgostita). Prava subdukcija se zgodi le v oceanski litosferi.

Ko je oceansko litosfera sreča celinsko litosfero, celina vedno ostane na vrhu, medtem ko se oceanska plošča subducira. Ko se dve oceanski plošči srečata, se starejša plošča subducira.

Oceanska litosfera se oblikuje vroča in tanka na srednjeoceanskih grebenih in postaja debelejša, ko se več kamnin strdi pod njo. Ko se odmika od grebena, se ohlaja. Kamnine se skrčijo, ko se ohlajajo, zato plošča postane gostejša in sedi nižje od mlajših, bolj vročih plošč. Ko se torej dve plošči srečata, ima mlajša, višja plošča rob in se ne pogrezne.

Oceanske plošče ne lebdijo na astenosferi kot led na vodi - bolj so kot listi papirja na vodi, pripravljeni, da se potopijo, takoj ko en rob lahko začne proces. So gravitacijsko nestabilni.

Ko se plošča začne podrejati, jo prevzame gravitacija. Padajočo ploščo običajno imenujemo 'plošča'. Kjer se subducira zelo staro morsko dno, pada plošča skoraj naravnost navzdol, kjer se subducirajo mlajše plošče, pa se plošča spušča pod plitkim kotom. Subdukcija v obliki gravitacijskega 'vlečenja plošče' naj bi bila največja pogonska sila tektonske plošče .

Na določeni globini se visok pritisk obrne bazalt v plošči do gostejše kamnine, eklogita (to je a glinenec - piroksen mešanica postane granat -piroksen). Zaradi tega je plošča še bolj vneta za sestop.

Napačno je subdukcijo predstavljati kot sumo tekmo, bitko plošč, v kateri zgornja plošča potisne spodnjo navzdol. V mnogih primerih je bolj podobno jiu-jitsu: spodnja plošča se aktivno pogreza, ko zavoj vzdolž njenega sprednjega roba deluje nazaj (slab rollback), tako da je zgornja plošča dejansko prisesana na spodnjo ploščo. To pojasnjuje, zakaj so na zgornji plošči na območjih subdukcije pogosto območja raztezanja ali razširitve skorje.

Oceanski jarki in akrecijski klini

Kjer se podorna plošča upogne navzdol, nastane globokomorski jarek. Najgloblji med njimi je Marianski jarek, na več kot 36.000 metrov pod morsko gladino. Rovi zajamejo veliko usedlin iz bližnjih kopenskih gmot, ki jih večina odnese skupaj s ploščo. V približno polovici svetovnih jarkov se nekaj te usedline namesto tega postrga. Na vrhu ostane kot klin materiala, znan kot akrecijski klin ali prizma, kot sneg pred plugom. Počasi se jarek potisne proti obali, ko zgornja plošča raste.​

Vulkani, potresi in pacifiški ognjeni obroč

Ko se subdukcija začne, se materiali na vrhu plošče – ​​sedimenti, voda in občutljivi minerali – odnesejo z njo. Voda, gosta z raztopljenimi minerali, se dviga v zgornjo ploščo. Tam ta kemično aktivna tekočina vstopi v energijski cikel vulkanizma in tektonske aktivnosti. Ta proces tvori obločni vulkanizem in je včasih znan kot tovarna subdukcije. Preostali del plošče se še naprej spušča in zapušča področje tektonike plošč.

Subdukcija povzroči tudi nekatere najmočnejše potrese na Zemlji. Plošče se običajno podrevajo s hitrostjo nekaj centimetrov na leto, včasih pa se lahko skorja zlepi in povzroči napetost. To shranjuje potencialno energijo, ki se sprošča kot potres vsakič, ko najšibkejša točka vzdolž preloma poči.

Subdukcijski potresi so lahko zelo močni, kot npr napake pojavijo se vzdolž imajo zelo veliko površino za kopičenje napetosti. Subdukcijska cona Cascadia ob obali severozahodne Severne Amerike je na primer dolga več kot 600 milj. V tem območju se je leta 1700 zgodil potres z magnitudo ~9 po Richterjevi lestvici in seizmologi menijo, da bo to območje kmalu doletelo še enega.

Vulkanizem in potresi, ki jih povzroča subdukcija, se pogosto pojavljajo vzdolž zunanjih robov Tihega oceana na območju, znanem kot Pacifiški ognjeni obroč. Pravzaprav je to območje videlo osem najmočnejših potresov doslej in je dom več kot 75 odstotkov aktivnih in mirujočih vulkanov na svetu.

UredilBrooks Mitchell