Kas yra subdukcijos procesas?

Kas yra subdukcija?

Geologiniu požiūriu subdukcija yra vienos tektoninės plokštelės, judančios pagal kitą tektoninę plokštę, veikimo konvergencinės ribos taškas. Kai pakaitinė plokštė juda po kaimynine tektonine plokštele, gravitacija ją nuleidžia žemyn ir į žemės mantijos sluoksnį. Mantijos sluoksnis yra karštesnis už plutą, nors paprastai jis randamas kietoje būsenoje, ir leidžia perduoti plokštę 25–45 laipsnių kampu. Tikslus subdukcijos kampas priklauso nuo pakaitinės plokštės amžiaus; senesnės plokštės nukrito staigiau. Šilumos temperatūros ir padidėjęs slėgis, atsiradęs šiuose gelmėse, sukelia gręžimo plokštės bazaltinį uolą, dar vadinamą plokšte, į eclogite rock.

Subdukcija vyksta labai lėtai. Tiesą sakant, geologai nustatė vidutinį konvergencijos lygį nuo 2 iki 8 centimetrų per metus. Šis greitis yra pakankamai lėtas, kad subdukcija dažnai nepastebima. Nors tektoninės plokštės gali būti vandenyninės arba kontinentinės, subdukcijos veiksmas (stumdomas po kita plokštele) vyksta tik vandenyno plokštelėms. Kai susiduria dvi kontinentinės plokštės, rezultatas yra akmens ir kitos medžiagos judėjimas į viršų. Tokiu būdu buvo sukurta daugybė pasaulio kalnų. Tačiau vieta, kur įvyko subdukcija, nesukuria kalnų. Ši vieta vadinama subdukcijos zona. Subdukcijos procesas yra kredituojamas kaip vienintelis didžiausias plokštelių tektonikos teorijos kūrėjas.

Kodėl įvyksta subdukcija?

Kaip jau minėta, vandeninė plokštelė yra vienintelė tektoninė plokštė, kuri iš tikrųjų patiria subdukciją arba judėjimą žemyn. Kodėl toks geologinis procesas vyksta? Žinant, kas yra subdukcija, nepaaiškinama, kodėl tai vyksta. Geologai paaiškina, kad subdukcija vyksta vandenyno plokštelėse, nes jos yra tankesnės ir vėsesnės nei kontinentinės plokštės. Jei subdukcija vyksta tarp dviejų vandenynų plokščių, tai yra senesnė plokštelė, judanti po jaunesne tektonine plokšte. To priežastis yra ta, kad vandenyno plokštės, dar vadinamos vandenyno litosfera, prasideda kaip plonos ir karštos žemės dalys. Laikui bėgant šios lėkštės palaipsniui pasitraukia nuo vidurio vandenyno kraigo, kur jie gimė. Šis judėjimas sukelia bendrą vandenyno litosferos temperatūros kritimą, kuris padeda kietinti medžiagą, esančią apatinėje plokštės pusėje. Šis kietėjimo procesas sukelia susidariusį kietą uolieną (palyginti su jo pradiniu dydžiu, kai skystis), dėl to padidėja jo tankis. Dėl šio tankio plokštelė krenta žemyn ar žemesnėmis, mažiau tankiomis, vandeninėmis plokštėmis. Nors šis procesas dažniausiai priskiriamas tektoninių plokščių judėjimui, kai kurie geologai teoriškai teigė, kad labai senos plokštės gali greitai ir be įspėjimo nuskęsti, nes jų žymiai tankesnė.

Subdukcijos proceso poveikis

Žemės drebėjimo veikla

Kontinentinės ir vandenyno plokštės judėjimas nepastebimas ant žemės paviršiaus. Subdukcijos paaiškinimas galbūt leidžia skambėti gana sklandžiai, kai viena plokštelė lėtai nuskendo ir nukrenta į apatinį apvalkalo sluoksnį. Tačiau dauguma mokslininkų apibūdina subdukciją kaip neapdorotą, grandininę veiklą, kuriai būdingi dideli trinties kiekiai, nes dvi plokštelės viena kitai trina. Perkėlus plokštę po mažiau tankia plokštė, kai kurios jos dalys gali užsikimšti ant viršutinės plokštės. Dėl šios kliūties sunaudojama energija gali būti išleista tik vienu būdu: žemės drebėjimai.

Kadangi subdukcija vyksta palei labai ilgas plokščių ribas, padidėja labai stipraus žemės drebėjimo potencialas. Iš tiesų didžiausias kada nors užfiksuotas žemės drebėjimas įvyko subdukcijos zonose. Pavyzdžiui, 1960 m. Didžiojo Čilės žemės drebėjimas (9, 5 m. Dydis), 2004 m. Indijos vandenyno žemės drebėjimas (nuo 9, 1 iki 9, 3) ir 2011 m. .

Šių kraštutinių žemės drebėjimo dydžių priežastis yra vien tik dėl gedimo linijos dydžio. Mokslininkai patvirtino teigiamą koreliaciją tarp kaltės linijos dydžio ir žemės drebėjimo dydžio. Kai kurios didžiausios gedimo linijos (tiek pločio, tiek ilgio) pasaulyje yra subdukcijos zonose. Mažesnės plokštės ribos paprastai sukuria mažesnius drebulius.

Vulkaninė veikla

Kitas subdukcijos proceso šalutinis poveikis yra ugnikalnių kūrimas, taip pat padidėjęs ugnikalnio aktyvumas virš subdukcijos zonų. Šie subdukcijos zonos sukuriami ugnikalniai atsiranda vienoje iš dviejų formų: salos lanko arba kontinentinio lanko. Salos lankas atsiranda, kai viena vandenyno plokštelė juda po kita vandenyno plokštele. Kontinentinis lankas pasiekia, kai vandenyno plokštelė juda žemyn.

Vulkanai ir vulkaninis aktyvumas dažnai atsiranda dėl subdukcijos proceso, nes pogrindinė plokštė išleidžia skysčius, kai ji pereina į ekstremalių sluoksnių temperatūrą. Šie itin karšti skysčiai, kurie pirmiausia susideda iš anglies dioksido ir vandenyno vandens, efektyviai ištirpsta ant viršaus likusią plokštelę. Ši lydyta medžiaga yra žinoma kaip magma arba lava.

Trys ketvirtadaliai vulkaninės veiklos žemėje apsiriboja Ramiojo vandenyno žiedo žiedu. Šis žiedas juda palei Vakarų pakrantes Amerikoje ir išilgai Azijos ir Ramiojo vandenyno salų rytinės pakrantės. Geologai remiasi šia zona, kad gautų vertingą informaciją apie ryšį tarp subdukcijos zonų, ugnikalnių ir žemės drebėjimų.

Cunamis

Be žemės drebėjimų ir ugnikalnių veiklos, subdukcijos procesas taip pat yra įskaitytas dėl sunkių cunamių atsiradimo visame pasaulyje. Cunamis, didelėmis ir pavojingomis bangomis, kyla dėl žemės drebėjimų (ir kitos geologinės veiklos) pakrantėse ar šalia jų. Kadangi subdukcijos zonos paprastai yra palei pakrantes, dėl to atsiradę žemės drebėjimai, atsiradę dėl tektoninių plokščių judėjimo, dažnai sukelia cunamio bangas nuniokoti pakrantės aplinką ir miesto gyvenvietes. Ši bangų veikla atsiranda dėl to, kad žemės drebėjimai sukelia žemės plutą ir atsigauna. Šis staigus judėjimas vandenyno dugne sukelia perkeltą vandenį, kuris labai didelėmis ir ilgomis bangomis juda į krantą. Cunamiai gali pasireikšti per kelias minutes ar net valandas, nes perkeltas vanduo skuba ant netoliese esančios žemės. Šis bangų aktyvumas gali pasireikšti kelias valandas po to, kai buvo užregistruotas žemės drebėjimas.