Subduktion: Das Versinken tektonischer Platten

Subduktion, lateinisch für "getragen unter", ist ein Begriff, der für eine bestimmte Art der Plattenwechselwirkung verwendet wird. Es passiert, wenn eine lithosphärische Platte auf eine andere trifft - das heißt in konvergente Zonen- und die dichtere Platte sinkt in den Mantel.

Kontinente bestehen aus Felsen, die zu schwimmfähig sind, um weit über 100 Kilometer tief getragen zu werden. Wenn also ein Kontinent auf einen Kontinent trifft, findet keine Subduktion statt (stattdessen kollidieren die Platten und verdicken sich). Wahre Subduktion findet nur in der ozeanischen Lithosphäre statt.

Wenn ozeanisch Lithosphäre trifft kontinentale Lithosphäre, der Kontinent bleibt immer oben, während die ozeanische Platte subduziert. Wenn sich zwei ozeanische Platten treffen, subtrahiert die ältere Platte.

Die ozeanische Lithosphäre wird heiß und dünn an den Kämmen des mittleren Ozeans gebildet und wächst dicker, wenn mehr Gestein darunter härtet. Wenn es sich vom Grat wegbewegt, kühlt es ab. Steine ​​schrumpfen beim Abkühlen, sodass die Platte dichter wird und tiefer sitzt als jüngere, heißere Platten. Wenn sich zwei Platten treffen, hat die jüngere, höhere Platte eine Kante und sinkt nicht.

Ozeanische Platten schweben nicht wie Eis auf Wasser auf der Asthenosphäre - sie ähneln eher Papierbögen auf Wasser und sind bereit zu sinken, sobald eine Kante den Prozess starten kann. Sie sind gravitativ instabil.

Sobald eine Platte zu subtrahieren beginnt, übernimmt die Schwerkraft. Eine absteigende Platte wird üblicherweise als "Platte" bezeichnet. Wo sehr alter Meeresboden abgezogen wird, die Platte fällt fast gerade nach unten, und wo jüngere Platten abgezogen werden, steigt die Platte flach ab Winkel. Es wird angenommen, dass die Subduktion in Form eines gravitativen "Plattenzugs" die größte treibende Kraft ist Plattentektonik.

In einer bestimmten Tiefe dreht der hohe Druck die Basalt in der Platte zu einem dichteren Gestein Eklogit (d. h. a Feldspat-Pyroxen Mischung wird Granat-Pyroxen). Dies macht die Platte noch eifriger zum Abstieg.

Es ist ein Fehler, sich Subduktion als Sumo-Match vorzustellen, als Kampf der Platten, bei dem die obere Platte die untere nach unten drückt. In vielen Fällen ist es eher wie Jiu-Jitsu: Die untere Platte sinkt aktiv, wenn die Biegung entlang ihrer verläuft Die Vorderkante arbeitet rückwärts (Rollback der Platte), so dass die obere Platte tatsächlich über die untere gesaugt wird Teller. Dies erklärt, warum es in der oberen Platte in Subduktionszonen häufig Dehnungs- oder Krustenausdehnungszonen gibt.

Wo sich die Subduktionsplatte nach unten biegt, bildet sich ein Tiefseegraben. Der tiefste davon ist der Marianengraben auf über 36.000 Fuß unter dem Meeresspiegel. Gräben fangen viel Sediment von nahe gelegenen Landmassen auf, von denen ein Großteil zusammen mit der Platte abtransportiert wird. In etwa der Hälfte der Gräben der Welt wird stattdessen ein Teil dieses Sediments abgekratzt. Es bleibt oben als Materialkeil, bekannt als Akkretionskeil oder Prisma, wie Schnee vor einem Pflug. Langsam wird der Graben vor der Küste geschoben, wenn die obere Platte wächst.

Sobald die Subduktion beginnt, werden die Materialien auf der Platte - Sedimente, Wasser und empfindliche Mineralien - mitgenommen. Das mit gelösten Mineralien dicke Wasser steigt in die obere Platte. Dort tritt diese chemisch aktive Flüssigkeit in einen Energiekreislauf aus Vulkanismus und tektonischer Aktivität ein. Dieser Prozess bildet einen Lichtbogenvulkanismus und wird manchmal als Subduktionsfabrik bezeichnet. Der Rest der Platte steigt weiter ab und verlässt das Reich der Plattentektonik.

Die Subduktion bildet auch einige der stärksten Erdbeben der Erde. Platten subtrahieren normalerweise mit einer Geschwindigkeit von einigen Zentimetern pro Jahr, aber manchmal kann die Kruste haften bleiben und eine Belastung verursachen. Dies speichert potentielle Energie, die sich als Erdbeben freisetzt, wenn der schwächste Punkt entlang des Fehlers bricht.

Subduktionserdbeben können sehr stark sein, wie die Fehler Sie treten entlang einer sehr großen Oberfläche auf, um Spannungen anzusammeln. Die Cascadia Subduction Zone vor der Küste Nordwest-Nordamerikas ist beispielsweise über 600 Meilen lang. Ein Erdbeben der Stärke ~ 9 ereignete sich 1700 n. Chr. In dieser Zone, und Seismologen glauben, dass das Gebiet bald ein anderes sehen könnte.

Subduktionsbedingter Vulkanismus und Erdbebenaktivität treten häufig an den Außenkanten des Pazifischen Ozeans in einem Gebiet auf, das als Pazifischer Feuerring bekannt ist. In der Tat hat dieser Bereich die gesehen Acht der stärksten Erdbeben, die jemals registriert wurden und beherbergt über 75 Prozent der weltweit aktiven und ruhenden Vulkane.

Bearbeitet von Brooks Mitchell