Subducție

Subducția este un fenomen geologic care joacă un rol cheie în teoria tectonicii plăcilor . Acest termen se referă la alunecarea unei plăci litosferice sub o altă placă și, prin urmare, târârea sa adâncă în manta , conectată la producerea de litosferă oceanică nouă în crestele mijlocii oceanice , care ar tinde să crească suprafața globală a planetei ; acest fenomen apare de-a lungul marginilor convergente ale plăcilor , unde scoarța oceanică este apoi distrusă prin subducție (conceptul de invariabilitate a razei terestre ).

Schema de subducție.

Descriere

Există două cazuri în prima aproximare, în funcție de natura celor două plăci implicate:

convergența unei plăci litosfere oceanice și continentale;
convergența a două plăci litosferice oceanice.

În primul caz, litosfera care se scufundă este oceanică, deoarece este singura care are o densitate egală cu dacă nu mai mare decât cea a mantalei subiacente, în timp ce litosfera continentală este prea ușoară (poate, cel mult, în unele cazuri, să deborde pentru o întindere dar fără a se scufunda în mantie). În cel de-al doilea caz, o placă oceanică va pătrunde în cele din urmă sub cealaltă placă oceanică.

Înclinarea plăcii subductoare depinde și de direcția în care se produce mișcarea datorită mișcării relative dintre crustă și manta . Prin urmare, pot fi definite patru cazuri:

subducția spre vest, datorită fluxului opus al mantalei, găsim unghiuri de subducție ridicate și un sistem în extensie.
subducție spre est, urmărind mișcările mantalei în această subducție găsim unghiuri joase și un sistem în contracție.
subducție spre nord, sistem neutru.
subducție spre sud, în prezent nu există subducții spre sud.

Structura unei zone de subducție

Harta globală a zonelor de subducție, cu conturul adâncimii evidențiat.

În zonele de subducție, unele elemente fizice bine definite se găsesc în ordine. Pornind de la ocean , există:

gropi oceanice , în care litosferă oceanice este subduse sub un alt lithosphere (continental sau chiar oceanic, în acest caz , există o „subductiune infraoceanic“, ca cel care a produs Oman ofiolite ): este o depresiune strâmte alungite, și la câțiva kilometri adâncime.
regiunea "avanarco", este regiunea crustei continentale între tranșee oceanice și arc vulcanic.
arc vulcanic, este un lanț muntos (deși apare adesea ca un arc insular) construit de activitatea vulcanică și, prin urmare, conectat la fenomenul de subducție în sine: scoarța oceanică în subducție, a atins anumite adâncimi (în jur de 100-110 km), declanșează ridicarea magmei la suprafață. Modalitatea cu care se realizează această producție de magmă nu este încă clară, principalele ipoteze sunt două: fie topește în sine scoarța oceanică, iar fusurile produse se ridică la suprafață interacționând cu materialul mantalei; sau scoarța oceanică eliberează apă în mantaua deasupra, ceea ce scade temperatura de topire a materialului mantei care se topește generând magmă. Magma produsă se ridică la suprafață, creând vulcani sau intruziuni plutonice. Chimia magmei tinde să fie calcalcalină, adică a unei compoziții mai mult sau mai puțin andezitice .
regiunea „retro-arc”, este regiunea crustei continentale unde, dacă modalitățile de subducție îndeplinesc anumite condiții (în mod substanțial plăcile afectate de subducție nu trebuie să fie prea comprimate), se poate stabili un regim tectonic extins, adică similar cu cel al unui rift , un regim care poate crea cu ușurință un bazin din spate, care este un bazin de crustă oceanică, similar în ansamblu cu un ocean real, cu propria creastă oceanică , doar de dimensiuni mai moderate. Un exemplu al acestei situații este bazinul tirenian , care este bazinul arcului posterior al subducției, sub arcul vulcanic din Calabria , a ceea ce rămâne din oceanul Tethys . Dacă nu este afectată de această evoluție, regiunea back-arc dezvoltă un bazin sedimentar, unde se acumulează materialele produse de eroziune pe arcul vulcanic sau pe zonele continentale adiacente. Un exemplu de zonă de subducție de acest tip este dat de coasta de vest a Americii de Sud , în afara căreia există o șanț adânc oceanic , în timp ce pe continent există o zonă montană și clădiri vulcanice : Anzii (din care bazaltele andezitice) .

Vulcanism asociat

Acest magmatism de subducție (pe lângă faptul că contribuie enorm la creșterea scoarței continentale) este cauzat în principal de fuziunea parțială a penei mantalei situate deasupra planului de subducție (numit plan Benioff ), care, datorită introducerii preponderente a apei (în starea gazoasă) generată în mare parte de reacțiile de deshidratare care implică mineralele hidratate conținute în litosfera oceanică subductată (cum ar fi amfibolii și micele ), vede că temperatura de topire scade drastic și, prin urmare, începe să se topească parțial ( fuziune prin hidratare ).

Magmele generate în urma subducției litosferei oceanice sunt magme neutre, deși materialele topite sunt în principal gabri și bazalturi. Acest lucru se datorează faptului că sedimentele acumulate pe fundul oceanului se topesc și în procesul de subducție. Sedimentele oceanice sunt de trei tipuri: argiloase, nisipoase și calcaroase. Calcarele aduse la temperaturi ridicate s-au divizat, eliberând dioxid de carbon și, prin urmare, crescând componenta gazoasă a magmei; în timp ce argilele și nisipurile fiind formate în principal din silice și compuși silicioși cresc aciditatea magmei aducând-o la neutru sau andezitic (a fost studiată pentru prima dată în lanțul muntos Anzi). Magmele andezitice sunt, de asemenea, extrem de bogate în gaze precum vapori de apă și dioxid de carbon , ceea ce explică natura extrem de explozivă a erupțiilor vulcanice din acest mediu geodinamic. Există, de asemenea, posibilitatea formării magmelor de bază (dacă cantitatea de silice nu este suficientă pentru a o aduce la caracteristicile unei magme neutre). În realitate, magmele acide nu sunt formate din materialul subductiv, ci de anathexia scoarței continentale care este hidratată de vaporii de apă ai magmei neutre subiacente, care în cele din urmă se vor răspândi în plus față de batolitul granitic pe care îl va forma magma acidă.

Distanța dintre șanțul oceanic și arcul vulcanic este invers proporțională cu înclinația planului de subducție, deoarece, la înclinații mari, componenta orizontală a căii pe care trebuie să o parcurgă placa pentru a atinge condițiile de presiune și temperatură necesare pentru realizarea reacțiile de deshidratare sunt mai mici.

Dinamica în manta

Litosfera oceanică subductată continuă să coboare adânc în manta oprindu-se de-a lungul graniței dintre zona de tranziție și mantaua inferioară la o adâncime de aproximativ 670 km datorită prezenței unei discontinuități fizice importante (creșterea bruscă a densității materialului mantei, care crezut datorită transformărilor mineralogice declanșate de creșterea presiunii cu adâncimea).

Evoluția unei zone de subducție

Evoluția acestui mediu geodinamic trebuie analizată din diferite puncte de vedere și mai ales luând în considerare faptul că fiecare caz din natură este independent, prezentând deseori variabilitate care face dificilă catalogarea fenomenelor și structurilor la nivel global. În general, totuși, putem spune că o subducție evoluează din punctul de vedere al chimismului și al structurării activității magmatice: pornind de la magme predominant mai bazice (având în vedere că totuși este nevoie de timp pentru ca litosfera subductată să hidrateze suficient mantaua) și mai alcaline (datorită gradului redus de topire inițială comună majorității proceselor magmatice) și ajungând la magme mai acide cu alcalinitate variabilă.

Modalitatea proceselor intruzive rămâne neschimbată, dar cea vulcanică se poate schimba foarte mult, odată cu crearea de noi arcade și abandonarea celor vechi care, în funcție de caz, pot fi mai aproape sau mai departe de groapă.

De asemenea, este posibil să existe două centuri vulcanice paralele care au adesea chimisme diferite; în cel mai frecvent caz, cel mai îndepărtat emite lave având compoziții mai alcaline-potasice.

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikționarul conține dicționarul lema « subducție »
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe subducție

linkuri externe

( EN ) Plate Movement , la pubs.usgs.gov .

Controlul autorității	LCCN (EN) sh92003611 · GND (DE) 4183899-3

Portalul Științelor Pământului : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu Științele Pământului