Subduction: Potopení tektonických desek

Subduction, latina pro “nosil dolů,” je termín používaný pro specifický druh interakce desky. Stává se to, když se jedna litosférická deska setká s jinou - to znamená v konvergentní zóny- a hustší deska klesá dolů do pláště.

Kontinenty jsou tvořeny horninami, které jsou příliš vzpřímené na to, aby byly neseny mnohem dále než asi 100 kilometrů hluboko. Když se tedy kontinent setká s kontinentem, nedochází k žádnému tlumení (místo toho se desky srazí a ztluštějí). Skutečné podvádění se děje pouze oceánské litosféře.

Když oceánský litosféra setká se s kontinentální litosférou, kontinent vždy zůstane nahoře, zatímco oceánská deska subductuje. Když se setkají dvě oceánské desky, starší talíř se poddukuje.

Oceánská litosféra je na hřebenech středního oceánu horká a řídká a roste, jak se pod ní ztuhne další hornina. Jak se pohybuje od hřebene, ochlazuje se. Skály se při ochlazování zmenšují, takže deska je hustší a sedí níže než mladší, žhavější desky. Když se tedy dvě desky setkají, mladší, vyšší deska má hranu a neklesne.

Oceánské desky neplavou na asthenosféře jako led na vodě - jsou spíše jako listy papíru na vodě, připravené k potopení, jakmile jeden okraj může zahájit proces. Jsou gravitačně nestabilní.

Jakmile se talíř začne tlumit, přebírá se gravitace. Sestupná deska se obvykle označuje jako „deska“. Tam, kde je velmi staré mořské dno tlumeno, deska spadne téměř přímo dolů a tam, kde jsou mladší talíře tlumeny, deska klesá při mělkém úhel. Subduction, ve formě gravitačního “tahu desky”, je myšlenka být největší síla řídí tektonika desek.

V určité hloubce vysoký tlak otáčí čedič v desce na hustší skálu, eklogit (tj živec-pyroxen směs se stává granát-pyroxen). Díky tomu je deska ještě horší sestupovat.

Je chybou si představit subduction jako sumo zápas, bitvu desek, ve které horní deska tlačí spodní část dolů. V mnoha případech je to spíš jako jiu-jitsu: spodní deska aktivně klesá jako ohyb podél svého přední hrana pracuje dozadu (odskok desky), takže horní deska je skutečně nasávána přes spodní část deska. To vysvětluje, proč se v horní desce v subdukčních zónách často vyskytují zóny natahování nebo krustálního prodloužení.

Tam, kde se subduktující deska ohýbá dolů, vytvoří se hluboký příkop. Nejhlubší z nich je příkop Mariana, ve výšce více než 36 000 stop pod hladinou moře. Příkopy zachycují spousty sedimentů z okolních pozemních hmot, z nichž většina je nesena spolu s deskou. V přibližně polovině světových zákopů je část tohoto sedimentu namísto toho seškrábána. Zůstává na vrcholu jako klín materiálu, známý jako akreční klín nebo hranol, jako sníh před pluhem. Jak roste horní deska, je příkop pomalu tlačen mimo pobřeží.

Jakmile začne subdukce, materiály na vrcholu desky - sedimenty, voda a jemné minerály - se s ní nesou. Voda, hustá s rozpuštěnými minerály, stoupá do horní desky. Tam tato chemicky aktivní tekutina vstupuje do energetického cyklu vulkanismu a tektonické aktivity. Tento proces vytváří obloukový vulkanismus a někdy se nazývá subduction factory. Zbytek desky neustále klesá a opouští oblast talířové tektoniky.

Subduction také tvoří některá z nejsilnějších zemětřesení na Zemi. Desky se obvykle tlumí rychlostí několika centimetrů za rok, ale někdy může kůra ulpívat a způsobit napětí. Tím se ukládá potenciální energie, která se uvolní jako zemětřesení, kdykoli se nejslabší místo roztrhne.

Subduction zemětřesení může být velmi silný, jako chyby vyskytují se podél, mají velmi velkou povrchovou plochu pro akumulaci napětí. Například Cascadia Subduction Zone u pobřeží severozápadní Severní Ameriky je přes 600 mil dlouhá. V této zóně v roce 1700 nl došlo k zemětřesení o velikosti ~ 9 a seismologové se domnívají, že se v oblasti brzy objeví další.

Subduction-způsobilo vulkanismus a zemětřesení aktivity se vyskytují často podél vnějších okrajů Tichého oceánu v oblasti známé jako Pacifik prsten ohně. Ve skutečnosti tato oblast viděla osm nejsilnějších zemětřesení, jaké kdy byly zaznamenány a je domovem více než 75 procent aktivních a spících sopek na světě.

Upravil Brooks Mitchell