Subdukcja, która zachodzi na granicach konwergentnych (zob. Założenia teorii tektoniki płyt oraz Typy granic konwergentnych ), jest procesem w którym litosfera oceaniczna zanurza się w płaszczu Ziemi (zob. Płaszcz Ziemi ), [1], [2], [3]. Rys. 1 przedstawia schematycznie mechanizm subdukcji i przyczyny jej powstawania.
Litosfera oceaniczna powstaje w strefie akrecji (zob. Skorupa oceaniczna ). W momencie powstania jest gorąca. W miarę tworzenia się nowej skorupy, starsza oddala się od strefy akrecji i ochładza się. Jej ruch jest spowodowany przez nacisk mas skalnych grzbietu oceanicznego, który jest wyniesiony znacznie ponad dno oceaniczne równi abysalnej (zob. Architektura i procesy strefy rozrostu oceanicznego ), [4], [5] oraz przez wleczenie przez konwekcję w płaszczu Ziemi. W płaszczu występuje ruch materii, który generowany jest przez gradient temperaturowy (zob. Ciepło Ziemi ). W strefach przyjądrowych materia jest podgrzewana, przez co unosi się ku górze do stref podskorupowych. Kolejno ulega ochłodzeniu, co powoduje jej opadanie. Taki ruch odbywa się strumieniowo, w obiegu zamkniętym. W jego wyniku tworzą się komórki konwekcyjne [6]. Istnienie komórek, obejmujących cały płaszcz Ziemi, zostało potwierdzone przez tomografię sejsmiczną (zob. Mechanizm kolizji ), [7], [8]. Ochłodzona, gęsta litosfera oceaniczna zanurza się pod płytę górną w strefie subdukcji, ciągnąc za sobą całą płytę dolną [9].
Rys. 2 przedstawia rozwój subdukcji. Tego rodzaju ewolucja ma miejsce na zachodnim Oceanie Spokojnym [10], [11]. Subdukcja rozpoczyna się pęknięciem skorupy oceanicznej ( Rys. 2B), [12], [13]. Następuje zróżnicowanie na płytę dolną i górną ( Rys. 2B) i płyta dolna zaczyna podchodzić pod płytę górną. W miejscu zanurzania płyty tworzy się morfologiczne zagłębienie, zwane rowem oceanicznym. Rozpoczynają się procesy topnienia materii płaszcza ponad pogrążaną płytą dolną. Duże znaczenie dla przebiegu tego procesu ma woda, która w strefie pogrążania płyty dostaje się do stref płaszczowych i wpływa na obniżenie temperatury topnienia materiału. Powstała magma unosi się tworząc łuk wulkaniczny ( Rys. 2C), który wyodrębnia obszar załukowy (zob. Architektura strefy subdukcji ). Na tym obszarze może powstać nowa strefa akrecji ( Rys. 2D).
Bibliografia
1. P. Kearey, F. J. Vine: Global Tectonics, Blackwell Science, Oxford, London, Edinburgh, Boston, Melbourne 1990.2. L. Czechowski: Tektonika płyt i konwekcja w płaszczu Ziemi, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994.
3. R. Dadlez, W. Jaroszewski: Tektonika, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994.
4. R. Searle: Mid-ocean ridges, Cambridge University Press, Cambridge 2013.
5. E. E. Davis, C. R. B. Lister: Fundamentals of Ridge Crest Topography, Earth and Planetary Science Letters 1974, Vol. 21, iss. 4, pp. 405-413.
6. G. F. Davies: Whole-mantle convection and plate tectonics, Geophysical Journal International 1977, Vol. 49, iss. 2, pp. 459-486.
7. D. L. Anderson, A. M. Dziewonski: Seismic tomography, Scientific American 1984, Vol. 251, iss. 4, pp. 60-71.
8. A. M. Dziewonski, D. L. Anderson: Seismic Tomography of the Earth's Interior: The first three-dimenstional models of the earth's structure promise to answer some basic questions of geodynamics and signify a revolution in earth science, American Scientist 1984, Vol. 72, iss. 5, pp. 483-494.
9. R. J. Stern: A Subduction Primer for Instructors of Introductory Geology Courses and Authors of Introductory Geology Textbooks, Journal of Geoscience Education 1998, Vol. 46, iss. 3, pp. 221-228.
10. S. Uyeda: Subduction zones and back arc basins - a review, Geologische Rundschau 1981, Vol. 70, iss. 2, pp. 552-569.
11. Y. Isozaki, K. Aoki, T. Nakama, S. Yanai: New insight into a subduction-related orogen: A reappraisal of the geotectonic framework and evolution of the Japanese Islands, Gondwana Research 2010, Vol. 18, iss. 1, pp. 82-105.
12. R. J. Stern, S. H. Bloomer: Subduction zone infancy: examples from the Eocene Izu-Bonin-Mariana and Jurassic California arcs, Geological Society of America Bulletin 1992, Vol. 104, iss. 12, pp. 1621-1636.
13. R. J. Stern: Subduction initiation: spontaneous and induced, Earth and Planetary Science Letters 2004, Vol. 226, iss. 3-4, pp. 275-292.