Wat is subductie?

Subductie, Latijn voor "gedragen onder", is een term die wordt gebruikt voor een specifiek type plaatinteractie. Het gebeurt wanneer de ene lithosferische plaat de andere ontmoet - dat wil zeggen in convergente zones - en de dichtere plaat in de mantel zinkt.

Hoe subductie gebeurt

Continenten bestaan ​​uit rotsen die te drijvend zijn om veel verder te gaan dan ongeveer 100 kilometer diep. Dus wanneer een continent een continent ontmoet, vindt er geen subductie plaats (in plaats daarvan botsen de platen en worden dikker). Echte subductie gebeurt alleen met de oceanische lithosfeer.

Wanneer de oceanische lithosfeer de continentale lithosfeer ontmoet, blijft het continent altijd bovenaan terwijl de oceanische plaat zich onderwerpt. Wanneer twee oceanische platen elkaar ontmoeten, onderwerpen de oudere platen zich eraan. 

De oceanische lithosfeer wordt heet en dun gevormd in de midden-oceaanruggen en wordt dik naarmate er meer gesteente onder verhardt. Terwijl het van de rug af beweegt, koelt het af. Rotsen krimpen als ze afkoelen, dus de plaat wordt dichter en zit lager dan jongere, warmere platen. Daarom, wanneer twee platen samenkomen, heeft de jongere, hogere plaat een rand en zinkt niet.

Oceanische platen drijven niet op de asthenosfeer zoals ijs op water - ze lijken meer op vellen papier op water, klaar om te zinken zodra een rand het proces kan starten. Ze zijn zwaartekracht instabiel.

Zodra een plaat begint te onderwerpen, neemt de zwaartekracht het over. Een dalende plaat wordt meestal een "plaat" genoemd. Waar zeer oude zeebodem wordt onderworpen, valt de plaat bijna recht naar beneden en waar jongere platen worden onderworpen, daalt de plaat onder een ondiepe hoek. Subductie, in de vorm van zwaartekracht "plaattrek", wordt beschouwd als de grootste tektoniek voor het aandrijven van platen..

Op een bepaalde diepte verandert de hoge druk het basalt in de plaat in een dichter gesteente, eclogiet (dat wil zeggen dat een veldspaat-pyroxeenmengsel granaat-pyroxeen wordt). Dit maakt de plaat nog enthousiaster om af te dalen.

Het is een vergissing om subductie voor te stellen als een sumowedstrijd, een gevecht van platen waarbij de bovenste plaat de onderste naar beneden duwt. In veel gevallen lijkt het meer op jiu-jitsu: de onderste plaat zinkt actief terwijl de bocht langs de voorkant naar achteren werkt (plaatterugslag), zodat de bovenste plaat daadwerkelijk over de onderste plaat wordt gezogen. Dit verklaart waarom er zich in de bovenplaat bij subductiezones vaak strekzones of rekuitbreiding bevinden.

Loopgraven van de oceaan en bijbehorende wedges

Waar de onderworpen plaat naar beneden buigt, vormt zich een diepzeegoot. De diepste hiervan is de Mariana Trench, op meer dan 36.000 voet onder de zeespiegel. Loopgraven vangen veel sediment op van nabijgelegen landmassa's, waarvan een groot deel samen met de plaat wordt meegenomen. In ongeveer de helft van de loopgraven van de wereld wordt in plaats daarvan een deel van dat sediment afgeschraapt. Het blijft bovenop een wig van materiaal, bekend als een bijkomende wig of prisma, zoals sneeuw voor een ploeg. Langzaam wordt de geul offshore geduwd terwijl de bovenplaat groeit. 

Vulkanen, aardbevingen en de Pacifische ring van vuur

Zodra de subductie begint, worden de materialen bovenop de plaat-sedimenten, water en delicate mineralen ermee meegevoerd. Het water, dik met opgeloste mineralen, stijgt op in de bovenste plaat. Daar komt deze chemisch actieve vloeistof in een energetische cyclus van vulkanisme en tektonische activiteit. Dit proces vormt boogvulkanisme en wordt soms de subductiefabriek genoemd. De rest van de plaat blijft dalen en verlaat het rijk van de platentektoniek. 

Subductie vormt ook enkele van de krachtigste aardbevingen op aarde. Platen onderwerpen zich gewoonlijk met een snelheid van enkele centimeters per jaar, maar soms kan de korst plakken en spanning veroorzaken. Dit slaat potentiële energie op, die zichzelf vrijgeeft als een aardbeving wanneer het zwakste punt langs de fout breekt.

Subductie aardbevingen kunnen zeer krachtig zijn, omdat de fouten waarmee ze optreden een zeer groot oppervlak hebben om spanning op te hopen. De Cascadia Subduction Zone voor de kust van Noordwest-Noord-Amerika is bijvoorbeeld meer dan 600 mijl lang. Een aardbeving met een kracht van ~ 9 vond plaats in deze zone in 1700 na Christus, en seismologen denken dat het gebied binnenkort een andere kan zien. 

Door subductie veroorzaakt vulkanisme en aardbevingen vinden vaak plaats langs de buitenste randen van de Stille Oceaan in een gebied dat bekend staat als de Pacific Ring of Fire. In feite heeft dit gebied de acht krachtigste aardbevingen ooit geregistreerd en is het de thuisbasis van meer dan 75 procent van de actieve en slapende vulkanen ter wereld. 

Uitgegeven door Brooks Mitchell