Hva er subduksjon?
I geologiske termer er subduksjon virkningen av en tektonisk plate som beveger seg under en annen tektonisk plate ved punktet av deres konvergerende grense. Når underledningsplaten beveger seg under sin nabo-tektoniske plate, skyver tyngdekraften den videre ned og inn i jordens kappelag. Mantellaget er varmere enn skorpen, selv om det generelt er funnet i en fast tilstand, og tillater at subduksjonsplaten synker ved vinkler mellom 25 og 45 grader. Den nøyaktige vinkelen av subduksjonen avhenger av alder av subduksjonsplaten; Eldre plater faller i skarpere vinkel. De varmere temperaturene og økt trykk som er funnet på disse dybder, forårsaker basaltråden på synkeplaten, også referert til som en plate, for å formere seg til eclogitrock.
Subduksjon skjer veldig sakte. Faktisk har geologene identifisert gjennomsnittlig konvergensrate mellom 2 og 8 centimeter per år. Denne hastigheten er sakte nok til at subduksjon ofte går ubemerket. Selv om tektoniske plater kan være oceaniske eller kontinentale, skjer undertrykkelsen (glidende under en annen plate) bare med havplater. Når to kontinentale plater kolliderer, er resultatet en oppadgående bevegelse av stein og annet materiale. Mange fjellkjeder rundt om i verden ble skapt på denne måten. Stedet hvor subduksjon har skjedd, resulterer imidlertid ikke i dannelsen av fjell. Dette stedet er kjent som en subduksjonsson. Subduksjonsprosessen krediteres med å være den eneste, største bidragsyter bak teorien om platetektonikk.
Hvorfor skjer subduksjon?
Som tidligere nevnt er en oceanisk plate den eneste tektoniske platen som faktisk opplever undertrykkelse eller nedadgående bevegelse. Hvorfor oppstår denne geologiske prosessen nøyaktig? Å vite hva subduksjon er, forklarer ikke hvorfor det skjer. Geologer forklarer at subduksjon oppstår til havplater fordi de er tettere og kjøligere enn kontinentale plater. Hvis subduksjonen skjer mellom to oceaniske plater, er den den eldre platen som beveger seg under den yngre tektoniske platen. Årsaken til dette er at oceaniske plater, også kjent som den oceaniske litosfæren, begynner som tynne og varme deler av jorden. Over tid beveger disse platene seg gradvis bort fra midten av havet, hvor de ble født. Denne bevegelsen fører til at den totale temperaturen i den oceaniske litosfæren faller, som tjener til å størkne materiale funnet på undersiden av platen. Denne størkningsprosessen får den resulterende faste stein til å krympe (sammenlignet med sin opprinnelige størrelse når den er flytende), hvilket fører til dens økte tetthet. Denne tettheten fører til at platen synker under kontinentale plater eller yngre, mindre tette, oceaniske plater. Selv om denne prosessen generelt tilskrives bevegelsen av tektoniske plater, har noen geologer teoretisert at meget gamle plater kan synke raskt og uten advarsel gitt deres betydelig tettere tilstand.
Effekter av subduksjonsprosessen
Jordskjelvaktivitet
Bevegelsen av kontinentale og oceaniske plater går ikke ubemerket på overflaten av jorden. Forklaringen på subduksjon gjør kanskje prosessen høres relativt jevn, med en plate sakte synker og faller ned i mantellaget under. De fleste forskere beskriver imidlertid subduksjon som en grov, skrapende aktivitet som preges av høye friksjonsmengder som de to platene gnider forbi hverandre. Når den underliggende platen beveger seg under den mindre tette platen, kan noen av stykkene bli fanget på den øvre platen. Denne hindringen resulterer i brukt energi som kun kan frigjøres på en måte: jordskjelv.
Fordi subduksjon skjer langs svært lange tallerkengrenser, øker potensialet for et veldig sterkt jordskjelv. Faktisk fantes de største jordskjelvene som ble registrert, alt som skjedde på subduksjonssoner. Noen eksempler på dette inkluderer det store chilenske jordskjelvet av 1960 (en størrelsesorden 9.5), det jordiske jordskjelvet i 2004 (en størrelsesorden mellom 9.1 og 9.3), og den japanske Tohoku jordskjelvet av 2011 (en størrelsesorden mellom 9 og 9.1) .
Årsaken til disse ekstreme jordskjelvstørrelsene tilskrives bare størrelsen på feillinjen. Forskere har bekreftet en positiv sammenheng mellom størrelsen på en feillinje og størrelsen på et jordskjelv. Noen av de største feillinjene (med både bredde og lengde) i verden befinner seg ved subduksjonssoner. Mindre plategrenser genererer vanligvis mindre tremor.
Vulkanaktivitet
En annen bivirkning av subduksjonsprosessen er dannelsen av vulkaner, samt økt vulkansk aktivitet over subduksjonssonene. Disse subduksjonssonen skapte vulkaner forekommer i en av to formasjoner: øyebue eller kontinentalbue. En øybue resulterer når en oceansk plate beveger seg under en annen oceanisk plate. En kontinentalbukke resulterer når en oceanisk plate beveger seg under en kontinental plate.
Vulkaner og vulkansk aktivitet forekommer ofte som følge av subduksjonsprosessen fordi subduksjonsplaten frigjør væsker etter hvert som den beveger seg inn i ekstreme temperaturer på mantellaget. Disse ekstremt varme væskene, som hovedsakelig består av karbondioksid og havvann, smelter effektivt platen som har bodd på toppen. Dette smelte materialet er kjent som magma eller lava.
Tre fjerdedeler av den vulkanske aktiviteten på jorden er begrenset til et område kjent som Stillehavsringen av ild. Denne ringen beveger seg langs den vestlige kysten av Amerika og langs de østlige kystlinjene i Asia og Stillehavsøyene, og danner en opp-ned-u-form. Geologer stole på denne sonen for å trekke ut verdifull informasjon om koblingen mellom subduksjonssoner, vulkaner og jordskjelv.
Tsunamier
I tillegg til jordskjelv og vulkansk aktivitet, blir prosessen med subduksjon også kreditert med å forårsake alvorlige tsunamier rundt om i verden. Tsunamier, store og farlige bølger, er et resultat av jordskjelv (og annen geologisk aktivitet) på eller nær kysten. Fordi subduksjonssoner er typisk plassert langs kysten, forårsaker de resulterende jordskjelvene som forårsakes av den tektoniske platebevegelsen ofte tsunamibølger for å ødelegge kystmiljøer og urbane bosetninger. Denne bølgenaktiviteten oppstår fordi jordskjelv forårsaker jordens jordskrue å snap og rebound. Denne plutselige bevegelsen på havbunnen resulterer i fordrevet vann, som beveger seg mot kysten i ekstremt høye og lange bølger. Tsunamier kan forekomme over en periode på bare noen få minutter eller til og med timer, ettersom fordrevne vann rushes på nærliggende land. Denne bølgeaktiviteten kan forekomme i timer etter at et jordbrems med subduksjonssoner er registrert.
