Was Ist Subduktion?
In geologischer Hinsicht ist Subduktion der Akt einer tektonischen Platte, die sich unter einer anderen tektonischen Platte am Punkt ihrer konvergenten Grenze bewegt. Während sich die subduzierende Platte unter ihrer benachbarten tektonischen Platte bewegt, drückt die Schwerkraft sie weiter nach unten und in die Mantelschicht der Erde. Die Mantelschicht ist heißer als die Kruste, obwohl sie sich im Allgemeinen in einem festen Zustand befindet, und lässt die subduktive Platte in Winkeln zwischen 25 und 45 Grad sinken., Der genaue Winkel der Subduktion hängt vom Alter der subduzierenden Platte ab; ältere Platten fallen in einem schärferen Winkel. Die heißeren Temperaturen und der erhöhte Druck in diesen Tiefen führen dazu, dass sich das Basaltgestein der sinkenden Platte, auch als Platte bezeichnet, in Eclogit-Gestein verwandelt.
Die Subduktion erfolgt sehr langsam. Tatsächlich haben Geologen die durchschnittliche Konvergenzrate zwischen 2 und 8 Zentimetern pro Jahr ermittelt. Diese Geschwindigkeit ist langsam genug, dass die Subduktion oft unbemerkt bleibt., Obwohl tektonische Platten ozeanisch oder kontinental sein können, geschieht der Akt der Subduktion (Gleiten unter einer anderen Platte) nur mit ozeanischen Platten. Wenn zwei Kontinentalplatten kollidieren, ist das Ergebnis eine Aufwärtsbewegung von Gestein und anderem Material. Viele Gebirgszüge auf der ganzen Welt wurden auf diese Weise geschaffen. Der Ort, an dem eine Subduktion stattgefunden hat, führt jedoch nicht zur Bildung von Bergen. Dieser Ort ist als Subduktionszone bekannt. Dem Subduktionsprozess wird zugeschrieben, dass er der einzige, größte Beitrag hinter der Theorie der Plattentektonik ist.
Warum passiert Subduktion?,
Wie bereits erwähnt, ist eine ozeanische Platte die einzige tektonische Platte, die tatsächlich Subduktionen oder Abwärtsbewegungen erfährt. Warum genau findet dieser geologische Prozess statt? Zu wissen, was Subduktion ist, erklärt nicht, warum es passiert. Geologen erklären, dass Subduktion zu ozeanischen Platten auftritt, weil sie dichter und kühler als Kontinentalplatten sind. Wenn die Subduktion zwischen zwei ozeanischen Platten auftritt, bewegt sich die ältere Platte unter der jüngeren tektonischen Platte., Der Grund dafür ist, dass ozeanische Platten, auch als ozeanische Lithosphäre bekannt, als dünne und heiße Abschnitte der Erde beginnen. Im Laufe der Zeit entfernen sich diese Platten allmählich vom mittelozeanischen Kamm, wo sie geboren wurden. Diese Bewegung bewirkt, dass die Gesamttemperatur der ozeanischen Lithosphäre sinkt, was dazu dient, Material auf der Unterseite der Platte zu verfestigen. Dieser Erstarrungsprozess bewirkt, dass das resultierende feste Gestein schrumpft (im Vergleich zu seiner ursprünglichen Größe, wenn es flüssig ist), was zu seiner erhöhten Dichte führt., Diese Dichte bewirkt, dass die Platte unter Kontinentalplatten oder jüngeren, weniger dichten ozeanischen Platten sinkt. Obwohl dieser Prozess im Allgemeinen auf die Bewegung tektonischer Platten zurückgeführt wird, haben einige Geologen die Theorie aufgestellt, dass sehr alte Platten aufgrund ihres deutlich dichteren Zustands schnell und ohne Vorwarnung sinken können.
Auswirkungen des Subduktionsprozesses
Erdbebenaktivität
Die Bewegung der kontinentalen und ozeanischen Platten bleibt auf der Erdoberfläche nicht unbemerkt., Die Erklärung der Subduktion lässt den Prozess vielleicht relativ glatt klingen, wobei eine Platte langsam absinkt und in die darunter liegende Mantelschicht fällt. Die meisten Wissenschaftler beschreiben die Subduktion jedoch als eine raue Kratzaktivität, die durch hohe Reibungsmengen gekennzeichnet ist, wenn die beiden Platten aneinander vorbeireiben. Wenn sich die subduzierende Platte unter der weniger dichten Platte bewegt, können sich einige ihrer Stücke auf der oberen Platte verfangen. Dieses Hindernis führt zu verbrauchter Energie, die nur auf eine Weise freigesetzt werden kann: Erdbeben.,
Da die Subduktion entlang sehr langer Plattengrenzlinien erfolgt, steigt das Potenzial für ein sehr starkes Erdbeben. Tatsächlich ereigneten sich die größten jemals registrierten Erdbeben in Subduktionszonen. Einige Beispiele hierfür sind das Große Chilenische Erdbeben von 1960 (eine Stärke von 9,5), das Erdbeben im Indischen Ozean von 2004 (eine Stärke zwischen 9,1 und 9,3) und das japanische Tohoku-Erdbeben von 2011 (eine Stärke zwischen 9 und 9,1).
Der Grund für diese extremen Erdbebengrößen wird ausschließlich der Größe der Bruchlinie zugeschrieben., Wissenschaftler haben eine positive Korrelation zwischen der Größe einer Fehlerlinie und der Größe eines Erdbebens bestätigt. Einige der größten Verwerfungslinien (sowohl nach Breite als auch nach Länge) der Welt befinden sich in Subduktionszonen. Kleinere Plattengrenzen erzeugen typischerweise kleinere Erschütterungen.
Vulkanische Aktivität
Ein weiterer Nebeneffekt des Subduktionsprozesses ist die Entstehung von Vulkanen sowie eine erhöhte vulkanische Aktivität über Subduktionszonen. Diese Subduktionszonen geschaffenen Vulkane treten in einer von zwei Formationen auf: Inselbogen oder Kontinentalbogen., Ein Inselbogen entsteht, wenn sich eine ozeanische Platte unter einer anderen ozeanischen Platte bewegt. Ein kontinentaler Bogen entsteht, wenn sich eine ozeanische Platte unter einer Kontinentalplatte bewegt.
Vulkane und vulkanische Aktivität treten häufig als Folge des Subduktionsprozesses auf, da die subduzierende Platte Flüssigkeiten freisetzt, wenn sie sich in die extremen Temperaturen der Mantelschicht bewegt. Diese extrem heißen Flüssigkeiten, die hauptsächlich aus Kohlendioxid und Meerwasser bestehen, schmelzen effektiv die Platte, die oben geblieben ist. Dieses geschmolzene Material ist als Magma oder Lava bekannt.,
Drei Viertel der vulkanischen Aktivität auf der Erde ist auf ein Gebiet beschränkt, das als Pacific Ring of Fire bekannt ist. Dieser Ring bewegt sich entlang der Westküsten Amerikas und entlang der Ostküsten Asiens und der pazifischen Inseln und bildet eine umgedrehte U-Form. Geologen verlassen sich auf diese Zone, um wertvolle Informationen über die Verbindung zwischen Subduktionszonen, Vulkanen und Erdbeben zu extrahieren.,
Tsunamis
Neben Erdbeben und vulkanischer Aktivität wird dem Subduktionsprozess auch schwere Tsunamis auf der ganzen Welt zugeschrieben. Tsunamis, große und gefährliche Wellen, sind das Ergebnis von Erdbeben (und anderen geologischen Aktivitäten) an oder in der Nähe von Küsten. Da sich Subduktionszonen typischerweise entlang der Küsten befinden, verursachen die durch die tektonische Plattenbewegung verursachten Erdbeben häufig Tsunamiwellen, die Küstenumgebungen und städtische Siedlungen verwüsten., Diese Wellenaktivität tritt auf, weil Erdbeben die Erdkruste zum Einrasten und Zurückprallen bringen. Diese plötzliche Bewegung auf dem Meeresboden führt zu verdrängtem Wasser, das sich in extrem hohen und langen Wellen zum Ufer bewegt. Tsunamis können über einen Zeitraum von nur wenigen Minuten oder sogar Stunden auftreten, da das verdrängte Wasser auf das nahe gelegene Land strömt. Diese Wellenaktivität kann stundenlang auftreten, nachdem ein Erdbeben in der Subduktionszone registriert wurde.
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