Kas ir subdukcijas process?

Kas ir subdukcija?

Ģeoloģiskā ziņā subdukcija ir viena tektoniskā plāksne, kas pārvietojas zem citas tektoniskās plāksnes to konverģences robežas punktā. Tā kā apakšplāksne pārvietojas zem tās blakus esošās tektoniskās plāksnes, gravitācija to nospiež tālāk un uz zemes apvalka slāni. Apmetuma slānis ir karstāks nekā garoza, lai gan tas parasti ir cietā stāvoklī, un ļauj šķērsplāksnei izlietni leņķos no 25 līdz 45 grādiem. Precīzs subdukcijas leņķis ir atkarīgs no padeves plāksnes vecuma; vecākas plāksnes kritās asāk. Karstākas temperatūras un paaugstināts spiediens, kas atrodams šajos dziļumos, izraisa grimstošās plāksnes bazalta klints, ko dēvē arī par plāksni, uzkloties eklogīta klintī.

Subdukcija notiek ļoti lēni. Faktiski ģeologi ir noteikuši vidējo konverģences ātrumu no 2 līdz 8 centimetriem gadā. Šis ātrums ir pietiekami lēns, lai subdukcija bieži nepamanītu. Lai gan tektoniskās plāksnes var būt okeāna vai kontinentālās, subdukcijas akts (slīdot zem citas plāksnes) notiek tikai ar okeāna plāksnēm. Kad saduras divas kontinentālās plāksnes, rezultāts ir akmens un cita materiāla augšupejoša kustība. Šādi tika izveidoti daudzi kalnu grēdas visā pasaulē. Tomēr vieta, kur notikusi subdukcija, nerada kalnu veidošanos. Šī vieta ir pazīstama kā subdukcijas zona. Subdukcijas process tiek kreditēts ar to, ka tas ir viens no lielākajiem plāksnes tektonikas teorijas veicinātājiem.

Kāpēc notiek subdukcija?

Kā minēts iepriekš, okeāna plāksne ir vienīgā tektoniskā plāksne, kas faktiski piedzīvo pārvietošanu vai kustību. Kāpēc tieši šis ģeoloģiskais process notiek? Zinot, kas ir subdukcija, nepaskaidro, kāpēc tā notiek. Ģeologi skaidro, ka subdukcija notiek okeāna plāksnēs, jo tās ir blīvākas un vēsākas nekā kontinentālās plāksnes. Ja subdukcija notiek starp divām okeāna plāksnēm, tad vecākā plāksne pārvietosies zem jaunākās tektoniskās plāksnes. Iemesls tam ir tas, ka okeāna plāksnes, kas pazīstamas arī kā okeāna litosfēra, sākas kā plānas un karstas zemes daļas. Laika gaitā šīs plāksnes pakāpeniski aiziet no viduslaiku grēdas, kur tās piedzima. Šī kustība izraisa okeāna litosfēras kopējo temperatūru kritumu, kas kalpo, lai cietinātu materiālu, kas atrodas plāksnes apakšpusē. Šis sacietēšanas process izraisa iegūto cieto akmeņu saraušanos (salīdzinot ar tā sākotnējo izmēru, kad šķidrums), kā rezultātā palielinās blīvums. Šis blīvums liek plāksnei izlietne zem kontinentālajām plāksnēm vai jaunākām, mazāk blīvām, okeāna plāksnēm. Lai gan šis process parasti ir saistīts ar tektonisko plākšņu kustību, daži ģeologi ir teorētiski apgalvojuši, ka ļoti vecās plāksnes var ātri un bez brīdinājuma nogulsnēt, ņemot vērā to lielo blīvumu.

Subdukcijas procesa sekas

Zemestrīce

Kontinentālās un okeāna plāksnes kustība nemaz nepamanās uz zemes virsmas. Subdukcijas izskaidrojums varbūt padara procesu skaņu samērā gludu, un viena plāksne lēnām nogrimst un nokrīt zem apmetuma slānī. Tomēr lielākā daļa zinātnieku apraksta subdukciju kā raupju, skrāpēšanas darbību, ko raksturo liels berzes daudzums, jo abas plāksnes berzē viena otru. Kad apakšējā plātne pārvietojas zem mazāk blīvās plāksnes, daži no tā gabaliem var tikt aizķerti augšējā plāksnē. Šis šķērslis rada izlietoto enerģiju, ko var izlaist tikai vienā virzienā: zemestrīces.

Tā kā subdukcija notiek pa ļoti garām plāksnes robežlīnijām, palielinās ļoti spēcīgas zemestrīces potenciāls. Faktiski vislielākās jebkad reģistrētās zemestrīces notika subdukcijas zonās. Daži no šiem piemēriem ir 1960. gada Lielās Čīles zemestrīce (9, 5 lielums), Indijas okeāna zemestrīce 2004. gadā (lielums no 9, 1 līdz 9, 3) un japāņu zemestrīce Tohoku 2011. gadā (lielums no 9 līdz 9, 1) .

Šo ārkārtējo zemestrīču lielumu iemesls ir saistīts tikai ar bojājuma līnijas lielumu. Zinātnieki ir apstiprinājuši pozitīvu korelāciju starp bojājuma līnijas lielumu un zemestrīces lielumu. Dažas no lielākajām kļūmju līnijām (gan platumā, gan garumā) pasaulē atrodas apakšdukciju zonās. Mazākas plāksnes robežas parasti rada mazākus trīci.

Vulkāniskā aktivitāte

Vēl viena subdukcijas procesa blakusparādība ir vulkānu veidošanās, kā arī palielināta vulkāniskā aktivitāte virs subdukcijas zonām. Šie subdukcijas zonas radītie vulkāni rodas vienā no diviem veidojumiem: salu loka vai kontinentālās loka. Salas loka rezultāts ir tad, kad viena okeāna plāksne pārvietojas zem citas okeāna plāksnes. Kontinentālās loka rezultāts ir okeāna plāksnes pārvietošanās zem kontinentālās plāksnes.

Vulkāni un vulkāniskā aktivitāte bieži notiek subdukcijas procesa rezultātā, jo apakšplāksne atbrīvo šķidrumus, kad tā pārvietojas apvalka slāņa ekstremālās temperatūrās. Šie ārkārtīgi karstie šķidrumi, kas galvenokārt sastāv no oglekļa dioksīda un okeāna ūdens, efektīvi izkausē virsmu. Šis izkausētais materiāls ir pazīstams kā magma vai lava.

Trīs ceturtdaļas no zemes vulkāniskās aktivitātes aprobežojas ar apgabalu, kas pazīstams kā Klusā okeāna gredzens. Šis gredzens pārvietojas pa Amerikas rietumu krastiem un Āzijas un Klusā okeāna salu austrumu krastiem, veidojot otrādi. Ģeologi paļaujas uz šo zonu, lai iegūtu vērtīgu informāciju par saikni starp subdukcijas zonām, vulkāniem un zemestrīcēm.

Cunami

Papildus zemestrīcēm un vulkāniskajai aktivitātei, subdukcijas process tiek ieskaitīts arī nopietnu cunami izraisīšanā visā pasaulē. Cunami, lieli un bīstami viļņi ir zemestrīču (un citu ģeoloģisku aktivitāšu) rezultāts piekrastē vai tās tuvumā. Tā kā subdukcijas zonas parasti atrodas pie krasta līnijām, radušās zemestrīces, ko izraisa tektoniskās plāksnes kustība, bieži izraisa cunami viļņus, lai iznīcinātu piekrastes vidi un pilsētu apmetnes. Šī viļņu darbība notiek tāpēc, ka zemestrīces izraisa zemes garozu un atsitiens. Šī pēkšņa kustība uz okeāna grīdas izraisa pārvietotu ūdeni, kas pārceļas uz krastu ārkārtīgi augstos un garos viļņos. Cunami var notikt tikai dažu minūšu vai pat stundu laikā, jo pārvietotie ūdeņi plūst uz tuvējās zemes. Šī viļņu darbība var notikt stundas pēc zemestrīces zemestrīces reģistrēšanas.