Мировые факты
Меню сайта

Каков процесс субдукции?

Что такое субдукция?

В геологических терминах субдукция - это действие одной тектонической плиты, движущейся под другой тектонической плитой в точке их сходящейся границы. Когда субдуцирующая плита перемещается под соседнюю тектоническую плиту, гравитация толкает ее дальше вниз и в мантийный слой земли. Слой мантии более горячий, чем кора, хотя обычно он находится в твердом состоянии, и позволяет субдуцирующей плите опускаться под углом от 25 до 45 градусов. Точный угол субдукции зависит от возраста субдуцирующей плиты; более старые плиты падают под более острым углом. Более высокие температуры и повышенное давление, обнаруженные на этих глубинах, приводят к тому, что базальтовая порода опускающейся плиты, также называемая плитой, превращается в эклогитовую породу.

Субдукция происходит очень медленно. На самом деле геологи определили среднюю скорость сближения между 2 и 8 сантиметрами в год. Эта скорость достаточно мала, чтобы субдукция часто оставалась незамеченной. Хотя тектонические плиты могут быть океаническими или континентальными, акт субдукции (скольжения под другой плитой) происходит только с океаническими плитами. Когда сталкиваются две континентальные плиты, в результате происходит движение горных пород и других материалов вверх. Многие горные хребты по всему миру были созданы таким образом. Однако место, где произошла субдукция, не приводит к образованию гор. Это место известно как зона субдукции. Считается, что процесс субдукции внес единственный и самый большой вклад в теорию тектоники плит.

Почему происходит субдукция?

Как упоминалось ранее, океаническая плита - единственная тектоническая плита, которая действительно испытывает субдукцию, или движение вниз. Почему именно происходит этот геологический процесс? Знание того, что такое субдукция, не объясняет, почему это происходит. Геологи объясняют, что субдукция происходит с океаническими плитами, потому что они более плотные и холодные, чем континентальные плиты. Если субдукция происходит между двумя океаническими плитами, то более старая плита будет двигаться под более молодой тектонической плитой. Причина этого в том, что океанические плиты, также известные как океаническая литосфера, вначале были тонкими и горячими участки земли. Со временем эти плиты постепенно удаляются от срединно-океанического хребта, где они родились. Это движение приводит к падению общей температуры океанической литосферы, что способствует затвердеванию материала, находящегося на нижней стороне плиты. Этот процесс затвердевания приводит к усадке полученной твердой породы (по сравнению с ее первоначальным размером в жидком состоянии), что приводит к ее повышенной плотности. Эта плотность заставляет плиту погружаться под континентальные плиты или более молодые, менее плотные океанические плиты. Хотя этот процесс обычно связывают с движением тектонических плит, некоторые геологи выдвинули теорию, что очень старые плиты могут опускаться быстро и без предупреждения, учитывая их значительно более плотное состояние.

Последствия процесса субдукции

Сейсмическая активность

Движение континентальных и океанических плит не остается незамеченным на поверхности земли. Объяснение субдукции, возможно, делает процесс относительно плавным, когда одна плита медленно опускается и опускается в нижний слой мантии. Большинство ученых, однако, описывают субдукцию как грубую, скребущую активность, которая характеризуется большим трением, когда две пластины трутся друг о друга. По мере того как погружающаяся плита перемещается под менее плотную плиту, некоторые из ее кусков могут зацепиться за верхнюю плиту. Это препятствие приводит к расходованию энергии, которая может быть высвобождена только одним способом: землетрясениями.

Поскольку субдукция происходит вдоль очень длинных линий границы плит, возрастает вероятность очень сильного землетрясения. Фактически, все самые крупные землетрясения, когда-либо зарегистрированные, произошли в зонах субдукции. Некоторые примеры этого включают Великое чилийское землетрясение 1960 года (магнитуда 9,5), землетрясение в Индийском океане 2004 года (магнитуда от 9,1 до 9,3) и землетрясение в японском Тохоку 2011 года (магнитуда от 9 до 9,1).

Причина таких экстремальных магнитуд землетрясений объясняется исключительно размером линии разлома. Ученые подтвердили положительную корреляцию между размером линии разлома и силой землетрясения. Некоторые из самых больших линий разломов (как по ширине, так и по длине) в мире расположены в зонах субдукции. Меньшие границы плит обычно вызывают меньшие толчки.

Вулканическая активность

Другим побочным эффектом процесса субдукции является образование вулканов, а также повышенная вулканическая активность над зонами субдукции. Эти вулканы, созданные зоной субдукции, встречаются в одном из двух образований: островной дуге или континентальной дуге. Островная дуга образуется, когда одна океаническая плита перемещается под другой океанической плитой. Континентальная дуга возникает, когда океаническая плита движется под континентальной плитой.

Вулканы и вулканическая активность часто возникают в результате процесса субдукции, потому что субдуцирующая плита выделяет жидкости при перемещении в экстремальные температуры мантийного слоя. Эти чрезвычайно горячие жидкости, которые в основном состоят из углекислого газа и океанской воды, эффективно расплавляют оставшуюся сверху пластину. Этот расплавленный материал известен как магма или лава.

Три четверти вулканической активности на земле приходится на область, известную как Тихоокеанское огненное кольцо. Это кольцо движется вдоль западных береговых линий Северной и Южной Америки и вдоль восточных береговых линий Азии и островов Тихого океана, образуя перевернутую u-образную форму. Геологи полагаются на эту зону, чтобы извлечь ценную информацию о связи между зонами субдукции, вулканами и землетрясениями.

Цунами

В дополнение к землетрясениям и вулканической активности, процессу субдукции также приписывают возникновение сильных цунами по всему миру. Цунами, большие и опасные волны, являются результатом землетрясений (и другой геологической активности) на береговой линии или вблизи нее. Поскольку зоны субдукции обычно расположены вдоль береговой линии, возникающие в результате землетрясения, вызванные движением тектонических плит, часто вызывают волны цунами, разрушающие прибрежную среду и городские поселения. Эта волновая активность возникает из-за того, что землетрясения вызывают разрыв и отскок земной коры. Это внезапное движение на дне океана приводит к вытеснению воды, которая движется к берегу чрезвычайно высокими и длинными волнами. Цунами могут возникать в течение всего нескольких минут или даже часов, когда вытесненная вода устремляется на близлежащую сушу. Эта волновая активность может проявляться в течение нескольких часов после регистрации землетрясения в зоне субдукции.

Это интересно: