Ποια είναι η διαδικασία της υποβιβασμού;

Τι είναι η υποταγή;

Από γεωλογικούς όρους, η υποβάθμιση είναι η πράξη μιας τεκτονικής πλάκας που κινείται κάτω από μια άλλη τεκτονική πλάκα στο σημείο του συγκλίνοντος ορίου. Καθώς η υποτελούμενη πλάκα κινείται κάτω από τη γειτονική της τεκτονική πλάκα, η βαρύτητα την ωθεί περαιτέρω προς τα κάτω και μέσα στο στρώμα του μανδύα της γης. Το στρώμα του μανδύα είναι θερμότερο από το κρούστα, αν και γενικά βρίσκεται σε στερεή κατάσταση και επιτρέπει στην υποπιθέμενη πλάκα να βυθίζεται σε γωνίες μεταξύ 25 και 45 μοιρών. Η ακριβής γωνία της επαγωγής εξαρτάται από την ηλικία της επαγωγικής πλάκας. οι παλαιότερες πλάκες πέφτουν με μεγαλύτερη ευκρίνεια. Οι θερμότερες θερμοκρασίες και η αυξημένη πίεση που βρίσκονται σε αυτά τα βάθη προκαλούν τη μεταμόρφωση του βασάλτη στη βύθιση της βυθιζόμενης πλάκας, που αναφέρεται επίσης ως πλάκα, σε βράχο ελογόγου.

Η υποπίεση συμβαίνει πολύ αργά. Στην πραγματικότητα, οι γεωλόγοι έχουν εντοπίσει το μέσο ποσοστό σύγκλισης μεταξύ 2 και 8 εκατοστών ετησίως. Αυτή η ταχύτητα είναι αρκετά αργή ώστε η υποπίεση συχνά περνά απαρατήρητη. Αν και οι τεκτονικές πλάκες μπορεί να είναι ωκεάνιες ή ηπειρωτικές, η πράξη της υποπίεσης (που ολισθαίνει κάτω από άλλη πλάκα) συμβαίνει μόνο στις ωκεάνιες πλάκες. Όταν δύο ηπειρωτικές πλάκες συγκρούονται, το αποτέλεσμα είναι μια ανοδική κίνηση από βράχο και άλλο υλικό. Πολλές οροσειρές σε όλο τον κόσμο δημιουργήθηκαν με αυτόν τον τρόπο. Ο τόπος όπου έγινε η υποβάθμιση, ωστόσο, δεν έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό βουνών. Αυτός ο τόπος είναι γνωστός ως ζώνη υποδιαιρέσεως. Η διαδικασία υποδιέγερσης πιστώνεται με το γεγονός ότι είναι ο μοναδικός, μεγαλύτερος συντελεστής πίσω από τη θεωρία της τεκτονικής πλάκας.

Γιατί συμβαίνει η υποταγή;

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, μια ωκεάνια πλάκα είναι η μόνη τεκτονική πλάκα που βιώνει στην πραγματικότητα υποβιβασμό, ή προς τα κάτω, κίνηση. Γιατί ακριβώς συμβαίνει αυτή η γεωλογική διαδικασία; Γνωρίζοντας τι υποτελεί, δεν εξηγεί γιατί συμβαίνει. Οι γεωλόγοι εξηγούν ότι η υποβάθμιση συμβαίνει στις ωκεάνιες πλάκες επειδή είναι πυκνότερες και πιο δροσερές από τις ηπειρωτικές πλάκες. Αν η υποπίεση συμβαίνει ανάμεσα σε δύο ωκεάνιες πλάκες, είναι η παλαιότερη πλάκα που θα κινηθεί κάτω από την νεότερη τεκτονική πλάκα. Ο λόγος για αυτό είναι ότι οι ωκεάνιες πλάκες, γνωστές και ως ωκεάνια λιθόσφαιρα, ξεκινούν ως λεπτά και ζεστά τμήματα της γης. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι πλάκες απομακρύνονται σταδιακά από την κορυφογραμμή των ωκεανών όπου γεννήθηκαν. Αυτή η κίνηση προκαλεί την πτώση της συνολικής θερμοκρασίας της ωκεάνιας λιθόσφαιρας, η οποία χρησιμεύει για την στερεοποίηση του υλικού που βρίσκεται στην κάτω πλευρά της πλάκας. Αυτή η διαδικασία στερεοποίησης προκαλεί συρρίκνωση του προκύπτοντος στερεού πετρώματος (σε σύγκριση με το αρχικό του μέγεθος όταν είναι υγρό), με αποτέλεσμα την αυξημένη πυκνότητά του. Αυτή η πυκνότητα προκαλεί την πτώση της πλάκας κάτω από ηπειρωτικές πλάκες ή νεότερες, λιγότερο πυκνές, ωκεάνιες πλάκες. Αν και αυτή η διαδικασία γενικά αποδίδεται στην κίνηση των τεκτονικών πλακών, ορισμένοι γεωλόγοι έχουν θεωρήσει ότι πολύ παλιές πλάκες μπορεί να βυθίζονται γρήγορα και χωρίς προειδοποίηση λόγω της πολύ πυκνότερης κατάστασής τους.

Επιδράσεις της διαδικασίας υποδιαιρέσεως

Σεισμική δραστηριότητα

Η κίνηση των ηπειρωτικών και ωκεάνιων πλακών δεν περνά απαρατήρητη στην επιφάνεια της γης. Η εξήγηση της υποπίεσης ίσως καθιστά τον ήχο της διαδικασίας σχετικά ομαλό, με μια πλάκα να βυθίζεται αργά και να πέφτει στο κάτω στρώμα του μανδύα. Οι περισσότεροι επιστήμονες, ωστόσο, περιγράφουν την υποανάπτυξη ως μια τραχιά, απόξεση δραστηριότητα που χαρακτηρίζεται από υψηλές ποσότητες τριβής καθώς τα δύο τρυβλία τρίβονται το ένα το άλλο. Καθώς η υποχωρητική πλάκα κινείται κάτω από την λιγότερο πυκνή πλάκα, μερικά από τα τεμάχια της μπορούν να παγιδευτούν στην άνω πλάκα. Αυτό το εμπόδιο έχει ως αποτέλεσμα την εξοικονόμηση ενέργειας που μπορεί να απελευθερωθεί μόνο με έναν τρόπο: σεισμούς.

Επειδή η επαγωγή γίνεται κατά μήκος πολύ μεγάλων οριακών γραμμών πλάκας, αυξάνεται η πιθανότητα για πολύ ισχυρό σεισμό. Στην πραγματικότητα, οι μεγαλύτεροι σεισμοί που καταγράφηκαν πάντα συνέβησαν σε ζώνες υποτονισμού. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν τον σεισμό του Μεγάλου Χιλής του 1960 (μέγεθος 9, 5), τον σεισμό του Ινδικού Ωκεανού το 2004 (μεγέθους μεταξύ 9, 1 και 9, 3) και τον ιαπωνικό σεισμό Tohoku του 2011 (μεγέθους μεταξύ 9 και 9, 1) .

Ο λόγος αυτών των ακραίων σεισμικών μεγεθών αποδίδεται αποκλειστικά στο μέγεθος της γραμμής σφάλματος. Οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν μια θετική συσχέτιση μεταξύ του μεγέθους μιας γραμμής σφάλματος και του μεγέθους ενός σεισμού. Μερικές από τις μεγαλύτερες γραμμές φθοράς (τόσο από το πλάτος όσο και από το μήκος) στον κόσμο βρίσκονται σε ζώνες υποπίεσης. Μικρότερα όρια πλακών συνήθως δημιουργούν μικρότερους τρόμους.

Ηφαιστειακή δραστηριότητα

Μια άλλη παρενέργεια της διαδικασίας υποδιέγερσης είναι η δημιουργία ηφαιστείων, καθώς και η αύξηση της ηφαιστειακής δραστηριότητας πάνω από τις ζώνες επαγωγής. Αυτά τα ηφαίστεια που δημιουργούνται από την ζώνη υποβιβασμού εμφανίζονται σε έναν από τους δύο σχηματισμούς: το τόξο του νησιού ή το ηπειρωτικό τόξο. Ένα τόξο του νησιού προκύπτει όταν μια ωκεάνια πλάκα κινείται κάτω από μια άλλη ωκεάνια πλάκα. Ένα ηπειρωτικό τόξο προκύπτει όταν μια ωκεάνια πλάκα κινείται κάτω από μια ηπειρωτική πλάκα.

Τα ηφαίστεια και η ηφαιστειακή δραστηριότητα συμβαίνουν συχνά ως αποτέλεσμα της διαδικασίας υποδιέγερσης επειδή η αφαιρούμενη πλάκα απελευθερώνει υγρά καθώς μετακινείται στις ακραίες θερμοκρασίες του στρώματος του μανδύα. Αυτά τα εξαιρετικά καυτά υγρά, τα οποία αποτελούνται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και ωκεάνιο νερό, λιώνουν αποτελεσματικά την πλάκα που έχει παραμείνει στην κορυφή. Αυτό το λιωμένο υλικό είναι γνωστό ως μάγμα ή λάβα.

Τα τρία τέταρτα της ηφαιστειακής δραστηριότητας στη γη περιορίζονται σε μια περιοχή γνωστή ως Ειρηνικός δακτύλιος της φωτιάς. Αυτός ο δακτύλιος κινείται κατά μήκος των δυτικών ακτών της Αμερικής και κατά μήκος των ανατολικών ακτών της Ασίας και των Νήσων του Ειρηνικού, σχηματίζοντας ανάποδα σχήμα u. Οι γεωλόγοι βασίζονται στη ζώνη αυτή για να εξαγάγουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τη σχέση μεταξύ ζωνών κατάποσης, ηφαιστείων και σεισμών.

Tsunamis

Εκτός από τους σεισμούς και την ηφαιστειακή δραστηριότητα, η διαδικασία υποβιβασμού πιστώνεται επίσης με την πρόκληση σοβαρών τσουνάμι σε όλο τον κόσμο. Τα τσουνάμι, μεγάλα και επικίνδυνα κύματα, είναι αποτέλεσμα σεισμών (και άλλων γεωλογικών δραστηριοτήτων) στις ή κοντά στις ακτές. Επειδή οι ζώνες επαγωγής είναι συνήθως τοποθετημένες κατά μήκος των ακτών, οι σεισμοί που προκαλούνται από την τεκτονική πλάκα συχνά προκαλούν κύματα τσουνάμι για να καταστρέψουν τα παράκτια περιβάλλοντα και τους αστικούς οικισμούς. Αυτή η δραστηριότητα κύματος συμβαίνει επειδή οι σεισμοί αναγκάζουν το φλοιό της γης να σπάσει και να ανακάμψει. Αυτή η απότομη κίνηση στον πάτο του ωκεανού έχει ως αποτέλεσμα το εκτοπισμένο νερό, το οποίο κινείται προς την ακτή σε εξαιρετικά υψηλά και μακρά κύματα. Το τσουνάμι μπορεί να συμβεί σε διάστημα μόλις λίγων λεπτών ή ακόμα και ωρών, καθώς το εκτοπισμένο νερό βυθίζεται πάνω σε κοντινή γη. Αυτή η δραστηριότητα κύματος μπορεί να εμφανιστεί για λίγες ώρες μετά την καταγραφή ενός σεισμού ζώνης υποβιβασμού.