Сходящаяся граница

редактировать
Область активной деформации между сталкивающимися тектоническими плитами Упрощенная схема сходящейся границы

A сходящаяся граница (также известная как деструктивная граница ) - это область на Земле, где сталкиваются две или более литосферных плит. Одна пластина в конечном итоге скользит под другой, вызывая процесс, известный как субдукция. Зона субдукции может быть определена плоскостью, на которой происходит много землетрясений, называемой зоной Вадати – Бениоффа. Эти столкновения происходят в масштабах от миллионов до десятков миллионов лет и могут привести к вулканизму, землетрясениям, орогенезу, разрушению литосферы и деформации. Конвергентные границы возникают между океанической и океанической литосферой, океанической и континентальной литосферой и континентально-континентальной литосферой. Геологические особенности, связанные с конвергентными границами, различаются в зависимости от типа коры.

Тектоника плит определяется конвекционными ячейками в мантии. Конвекционные ячейки являются результатом тепла, генерируемого радиоактивным распадом элементов мантии, выходящих на поверхность, и возвращением холодных материалов с поверхности в мантию. Эти конвекционные ячейки выносят горячий материал мантии на поверхность вдоль центров распространения, создавая новую кору. По мере того как эта новая корка отталкивается от центра распространения за счет образования новой корки, она охлаждается, истончается и становится плотнее. Субдукция начинается, когда эта плотная кора сходится с менее плотной корой. Сила тяжести помогает загнать погружающуюся плиту в мантию. Свидетельства подтверждают, что сила тяжести увеличит скорость плиты. По мере того, как относительно холодная субдуцирующая плита опускается глубже в мантию, она нагревается, вызывая обезвоживание водных минералов. Это высвобождает воду в более горячую астеносферу, что приводит к частичному таянию астеносферы и вулканизму. Как обезвоживание, так и частичное плавление происходит вдоль изотермы 1000 ° C (1830 ° F), как правило, на глубинах от 65 до 130 км (от 40 до 81 миль).

Некоторые литосферные плиты состоят как из континентальных и океаническая литосфера. В некоторых случаях первоначальное сближение с другой плитой разрушит океаническую литосферу, что приведет к сближению двух континентальных плит. Ни одна из континентальных плит не подчинится. Вполне вероятно, что плита может разорваться по границе континентальной и океанической коры. Сейсмическая томография показывает фрагменты литосферы, отколовшиеся во время конвергенции.

Содержание

  • 1 Зоны субдукции
  • 2 Конвергенция океанов и океанов
  • 3 Конвергенция континентов и океанов
  • 4 Конвергенция континентов и континентов
  • 5 Вулканизм и вулканические дуги
  • 6 Бассейны задней дуги
  • 7 Океанические траншеи
  • 8 Землетрясения
  • 9 Аккреционный клин
  • 10 Конвергентные границы и стихийные бедствия
  • 11 Примеры
  • 12 См. Также
  • 13 Ссылки

Зоны субдукции

Зоны субдукции - это области, где одна литосферная плита скользит под другой на сходящейся границе из-за разницы в плотности литосферы. Эти пластины наклоняются в среднем на 45 °, но могут варьироваться. Зоны субдукции часто отмечаются обилием землетрясений в результате внутренней деформации плиты, сближения с противостоящей плитой и изгиба океанического желоба. Землетрясения были обнаружены на глубине 670 км (416 миль). Относительно холодные и плотные субдуцирующие плиты втягиваются в мантию и способствуют мантийной конвекции.

Конвергенция океанов и океанов

При столкновении двух океанических плит более холодная и плотная океаническая литосфера опускается под воду. более теплая и менее плотная океаническая литосфера. По мере того, как плита опускается глубже в мантию, она высвобождает воду в результате обезвоживания водных минералов в океанической коре. Эта вода снижает температуру плавления горных пород в астеносфере и вызывает частичное плавление. Частичный расплав пройдет через астеносферу, в конечном итоге достигнет поверхности и сформирует островные вулканические дуги.

Конвергенция континентов и океанов

Когда океаническая литосфера и континентальная литосфера сталкиваются, плотная океаническая литосфера погружается под менее плотную континентальную литосферу. На континентальной коре образуется аккреционный клин, когда глубоководные отложения и океаническая кора соскабливаются с океанической плиты. Вулканические дуги образуются на континентальной литосфере в результате частичного таяния из-за дегидратации водных минералов погружающейся плиты.

Конвергентно-континентальная конвергенция

Некоторые литосферные плиты состоят как из континентальной, так и из океанической коры. Субдукция начинается, когда океаническая литосфера скользит под континентальную кору. По мере того как океаническая литосфера погружается на большие глубины, прикрепленная континентальная кора подтягивается ближе к зоне субдукции. Как только континентальная литосфера достигает зоны субдукции, процессы субдукции изменяются, поскольку континентальная литосфера становится более плавучей и сопротивляется субдукции под другую континентальную литосферу. Небольшая часть континентальной коры может подвергаться субдукции до тех пор, пока плита не разорвется, что позволит океанической литосфере продолжить субдукцию, горячей астеносфере подняться и заполнить пустоту и отскочить континентальной литосфере. Свидетельством этого отскока материка являются метаморфические породы сверхвысокого давления, которые образуются на глубинах от 90 до 125 км (от 56 до 78 миль) и обнажаются на поверхности.

Вулканизм и вулканические дуги

Океанические корка содержит гидратированные минералы, такие как группа амфибола. Во время субдукции океаническая литосфера нагревается и метаморфизируется, вызывая обезвоживание этих водных минералов, содержащихся в базальтах, высвобождая воду в астеносферу. Выброс воды в астеносферу приводит к частичному таянию. Частичное плавление позволяет подниматься более плавучим горячим материалам и может привести к вулканизму на поверхности и размещению плутонов в недрах. Эти процессы, которые генерируют магму, до конца не изучены.

Там, где эти магмы достигают поверхности, они создают вулканические дуги. Вулканические дуги могут формироваться как цепи островных дуг или как дуги на континентальной коре. Три серии вулканических пород обычно образуют дуги: толеитовые (базальты с низким содержанием железа), известково-щелочные (умеренно обогащенные калием и несовместимыми элементами) и щелочные (высокообогащенные калием), которые встречаются очень редко.

Задняя дуга бассейны

Бассейны задней дуги образуются за вулканической дугой и связаны с тектоникой растяжения и высоким тепловым потоком, часто являясь домом для центров распространения на морском дне. Эти центры распространения похожи на срединные океанические хребты, хотя состав магмы задуговых бассейнов обычно более разнообразен и содержит более высокое содержание воды, чем магмы срединно-океанических хребтов. Для задуговых бассейнов часто характерна тонкая горячая литосфера. Открытие задуговых бассейнов все еще изучается, но возможно, что движение горячей астеносферы в литосферу вызывает расширение.

Океанические желоба

Океанические желоба - это узкие топографические впадины, которые отмечают конвергентные границы или зоны субдукции. Океанические траншеи в среднем составляют от 50 до 100 км (от 31 до 62 миль) в ширину и могут достигать нескольких тысяч километров в длину. Океанические желоба образуются в результате изгиба погружающейся плиты. Глубина океанических желобов, по-видимому, определяется возрастом субдуцируемой океанической литосферы. Заполнение наносами в океанических желобах варьируется и обычно зависит от количества наносов, поступающих из окружающих районов. Океанический желоб Марианский желоб - самая глубокая точка океана на глубине примерно 11000 м (36 089 футов).

Землетрясения

Землетрясения распространены вдоль сходящихся границ. Область с высокой сейсмической активностью, зона Вадати-Бениофф, обычно наклоняется на 45 ° и отмечает субдуцирующую плиту. Землетрясения произойдут на глубине 670 км (416 миль) вдоль окраины Вадати-Бениофф. Вдоль сходящихся границ действуют силы сжатия и растяжения. На внутренних стенках траншей происходит нарушение сжатия или взброса из-за относительного движения двух плит. Обратные разломы соскребают океанические отложения и приводят к образованию аккреционного клина. Обратный сброс может привести к сильным землетрясениям, таким как Суматринское землетрясение с магнитудой 9,1 в 2004 году. На внешней стене траншеи возникают разломы напряжения или нормальные разломы, вероятно, из-за изгиба опускающейся плиты.

Аккреционный клин

Аккреционные клинья (также называемые аккреционными призмами ) формируются по мере того, как осадок соскабливается с субдуцирующей литосферы и помещается в доминирующую литосферу. Эти отложения включают вулканическую кору, турбидитовые отложения и пелагические отложения. В аккреционных клиньях возникают сложные надвиговые разломы вдоль базальной поверхности деколлемента, поскольку силы продолжают сжимать и нарушать эти вновь добавленные отложения. Продолжающееся разрушение аккреционного клина приводит к общему утолщению клина. Топография морского дна играет определенную роль в отрастании, особенно в образовании изверженной коры.

Конвергентные границы и стихийные бедствия

Некоторые из самых смертоносных стихийных бедствий произошли из-за сходящихся граничных процессов. Землетрясение и цунами в Индийском океане 2004 г. было вызвано землетрясением вдоль сходящейся границы Индийской плиты и микроплит Бирмы, в результате чего погибло более 200 000 человек. Цунами 2011 у побережья Японии, в результате которого погибло 16 000 человек и нанесен ущерб в размере 360 миллиардов долларов США, было вызвано землетрясением магнитудой 9 баллов вдоль сходящейся границы Евразийской и Тихоокеанской плит.

Примеры

См. также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-15 11:19:19
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте