Was ist Subduktion? Subduktion, aus dem Lateinischen für „darunter getragen“, ist ein Begriff, der für eine bestimmte Art von Platteninteraktion verwendet wird. Es tritt auf, wenn eine Lithosphärenplatte auf eine andere trifft, dh in konvergenten Zonen, und die dichtere Platte in den Mantel sinkt.
Wie die Subduktion abläuft
Die Kontinente bestehen aus Gesteinen, die zu schwimmfähig sind, um mehr als 100 Kilometer tief transportiert zu werden. Wenn also ein Kontinent auf einen Kontinent trifft, findet keine Subduktion statt (stattdessen kollidieren und verdicken sich die Platten). Echte Subduktion tritt nur in der ozeanischen Lithosphäre auf.
Wenn die ozeanische Lithosphäre auf die kontinentale Lithosphäre trifft, bleibt der Kontinent immer oben, während die ozeanische Platte abtaucht. Wenn zwei ozeanische Platten aufeinandertreffen, taucht die ältere Platte ab.
Die ozeanische Lithosphäre bildet sich heiß und dünn auf mittelozeanischen Rücken und wird dick, wenn mehr Gesteine darunter aushärten. Wenn es sich vom Grat entfernt, kühlt es ab. Die Steine schrumpfen beim Abkühlen, so dass das Gericht dichter wird und tiefer sitzt als jüngere, heißere Gerichte. Wenn sich also zwei Platten treffen, hat die jüngere und höhere Platte eine Kante und sinkt nicht.
Ozeanplatten schwimmen nicht in der Asthenosphäre wie Eis auf dem Wasser; Sie sind eher wie Blätter Papier auf Wasser, bereit zu sinken, sobald eine Kante den Prozess starten kann. Sie sind gravitativ instabil.
Sobald eine Platte zu subduzieren beginnt, übernimmt die Schwerkraft. Eine absteigende Platte wird normalerweise als „Platte“ bezeichnet. Dort, wo der sehr alte Meeresboden subduziert wird, fällt die Platte fast nach unten, und wo jüngere Platten subduziert werden, senkt sich die Platte in einem flachen Winkel ab. Es wird angenommen, dass die Subduktion in Form von gravitativem „Plattenwiderstand“ die größte tektonische Kraft auf der Antriebsplatte ist.
In einer bestimmten Tiefe verwandelt der hohe Druck den Basalt in der Platte in ein dichteres, eklogitisches Gestein (d.h. ein Gemisch aus Feldspat – Pyroxen wird zu Granat-Pyroxen). Dies macht die Platte noch eifriger für den Abstieg.
Es ist ein Fehler, sich die Subduktion als eine Kombination von Sumo vorzustellen, einem Kampf der Platten, bei dem die obere Platte die untere Platte nach unten drückt. In vielen Fällen ist es eher wie Jiu-Jitsu: Die Bodenplatte sinkt aktiv ab, wenn die Krümmung entlang ihrer Vorderkante nach hinten arbeitet (Plattenrückstoß), so dass die obere Platte tatsächlich über die Bodenplatte gesaugt wird. Dies erklärt, warum es in den Subduktionszonen oft Dehnungszonen oder Krustenerweiterungen auf der oberen Platte gibt.
Meeresgräben und Akkretionskeile: Was ist Subduktion?
Dort, wo sich die Subduktorplatte nach unten biegt, bildet sich in tiefem Wasser ein Graben. Der tiefste davon ist der Marianengraben, mehr als 36.000 Fuß unter dem Meeresspiegel. Die Gräben fangen eine große Menge an Sediment von nahe gelegenen Landmassen auf, von denen ein Großteil zusammen mit der Platte transportiert wird.
In etwa der Hälfte der Gräben der Welt wird ein Teil dieses Sediments abgekratzt. Es bleibt oben als Keil aus Material, bekannt als kumulativer Keil oder Prisma, wie Schnee vor einem Pflug. Langsam wird der Graben ins Meer geschoben, während die obere Platte wächst.
Vulkane, Erdbeben und der pazifische Feuerring
Sobald die Subduktion beginnt, werden die Materialien auf der Platte (Sediment, Wasser und empfindliche Mineralien) mit ihr transportiert. Das mit gelösten Mineralien verdickte Wasser steigt auf die obere Platte. Dort tritt diese chemisch aktive Flüssigkeit in einen energetischen Kreislauf aus Vulkanismus und tektonischer Aktivität ein. Dieser Prozess bildet Bogenvulkanismus und wird manchmal als Subduktionsfabrik bezeichnet. Der Rest der Platte senkt sich weiter ab und verlässt den Bereich der Plattentektonik.
Die Subduktion bildet auch einige der stärksten Erdbeben auf der Erde. Die Platten subduzieren normalerweise mit einer Geschwindigkeit von einigen Zentimetern pro Jahr, aber manchmal kann die Kruste haften bleiben und Stress verursachen. Dadurch wird potentielle Energie gespeichert, die als Erdbeben freigesetzt wird, wenn die schwächste Stelle entlang der Verwerfung gebrochen wird.
Subduktionsbeben können sehr stark sein, da die Verwerfungen, entlang derer sie auftreten, eine sehr große Oberfläche haben, um Spannungen aufzubauen. Die Cascadia-Subduktionszone vor der Küste des nordwestlichen Nordamerikas zum Beispiel ist mehr als 600 Meilen lang. Ein Erdbeben der Stärke ~9 ereignete sich 1700 n. Chr. in diesem Gebiet, und Seismologen glauben, dass das Gebiet bald ein weiteres erleben könnte.
Vulkanismus, der durch Subduktion und seismische Aktivität verursacht wird, tritt häufig an den äußeren Rändern des Pazifischen Ozeans in einem Gebiet auf, das als Pazifischer Feuerring bekannt ist. Tatsächlich hat dieses Gebiet die acht stärksten Erdbeben erlebt, die jemals aufgezeichnet wurden, und beherbergt mehr als 75 Prozent der aktiven und ruhenden Vulkane der Welt.
Ausgaben 2020-21-23
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