Субдукция
ГеоЛогика
Если вы пропустили материал о спрединге океанической литосферы, для начала рекомендую ознакомиться с ним (ссылка).
Субдукция - это геологический процесс, который происходит на сходящихся границах тектонических плит, где одна плита погружается под другую и под действием гравитации тонет в мантии. Ранее мы уже обсуждали, как со временем тяжелеет океаническая кора, но теперь также стоит отметить, что континентальная кора имеет меньшую плотность, чем океаническая.
В процессе субдукции могут участвовать как океанические плиты, так и континентальные. Здесь возможны некоторые вариации. Например, океаническая плита ныряет под континентальную (более лёгкую) кору, либо она ныряет под более молодую и не такую тяжёлую океаническую кору. Но неизменным остаётся одно - субдуцирующая плита всегда океаническая.
Зоны субдукции являются участками конвективного нисходящего потока литосферы Земли.
Океанические плиты уходят в мантию под углом приблизительно от 25 до 45 градусов к поверхности Земли. Это погружение обусловлено разностью температур между океанической литосферой и окружающей мантийной астеносферой, поскольку более холодная океаническая литосфера в среднем более плотная. Естественно, что при погружении в недра Земли происходит нагрев плиты, и на глубине около 80-120 км базальт, слагающий океаническую кору, превращается в более плотную метаморфическую породу - эклогит.
В этот момент плотность океанической коры увеличивается, и это обеспечивает дополнительную отрицательную плавучесть. Некоторые плиты заходят в мантию под небольшим углом, вследствие чего у них есть время на то, чтобы расплавиться полностью, доходя до глубин в 650-700 километров. В иных случаях плиты погружаются практически вертикально, и тогда они дают о себе знать на глубинах, соответствующих границе мантии и внешнего ядра (~2900 км).
Когда океаническая плита при подходе к континентальной начинает резко изгибаться, в ней возникают напряжения, которые, разряжаясь, провоцируют землетрясения. Гипоцентры или очаги землетрясений чётко маркируют границу трения между двумя плитами и образуют наклонную сейсмофокальную зону. Именно по сейсмическим данным мы можем судить о глубине погружения океанической коры в мантию. На графиках гипоцентры землетрясений, описывающих местоположение тонущей коры, выглядят так:
Рисунок из учебника "Общая геология" Короновский Н.В. 2006 г.
Именно здесь мы отчётливо видим как "трещит" Филиппинская плита, которая погружается под Амурскую.
В процессе субдукции, помимо океанической литосферы, в мантию погружаются части континентальной литосферы, осадочные слои и попавшая в "ловушку" океаническая вода. В итоге вся эта масса перерабатывается и становится материалом глубокой мантии.
Ввиду такой всеядности зон субдукций, некоторое время назад считалось возможным сделать их местами захоронения ядерных отходов, в которых погружающиеся плиты сами по себе переносили бы опасный материал в планетарную мантию, якобы, безопасно удаляя его от любого возможного влияния на человечество или поверхностную среду. Однако этот метод утилизации в настоящее время запрещен международным соглашением.