沈み込みとは？

沈み込み帯のさまざまなメカニズムの概要を示す図。ウィキメディア コモンズ ユーザー MagentaGreen/ CC BY-SA 3.0 の下でライセンス供与

沈み込みはラテン語で「下に運ばれる」を意味し、特定のタイプのプレート相互作用に使用される用語です。 1 つのリソスフェア プレートが別のプレートと出会うときに発生します。 収束ゾーン —そして、より密度の高いプレートがマントルに沈みます。

沈み込みが起こる仕組み

大陸は、浮力が強すぎて、深さ約 100 キロメートルよりはるかに遠くまで運ぶことができない岩石でできています。そのため、大陸が大陸と出会うとき、沈み込みは発生しません (代わりに、プレートが衝突して厚くなります)。真の沈み込みは、海洋リソスフェアでのみ起こります。

大洋時 リソスフェア 大陸のリソスフェアと出会い、海洋プレートが沈み込む間、大陸は常に上にとどまります。 2 つの海洋プレートがぶつかると、古いプレートが沈み込みます。

海洋リソスフェアは、中央海嶺で熱く薄く形成され、その下でより多くの岩石が固まるにつれて厚くなります。尾根から遠ざかるにつれて冷えていきます。岩石は冷えるにつれて収縮するため、プレートはより密度が高くなり、若くて熱いプレートよりも低くなります。したがって、2 つのプレートが接触すると、若くて高いプレートにエッジがあり、沈みません。

海洋プレートは、水上の氷のようにアセノスフィア上に浮かんでいるのではなく、水の上の紙のシートのようなものであり、一方の端がプロセスを開始するとすぐに沈む準備ができています。それらは重力的に不安定です。

プレートが沈み始めると、重力が引き継ぎます。下降プレートは通常「スラブ」と呼ばれます。非常に古い海底が沈み込んでいる場所では、スラブはほぼ真っ直ぐに落下し、新しいプレートが沈み込んでいる場所では、スラブは浅い角度で下降します。重力の「スラブプル」の形での沈み込みは、地球を駆動する最大の力であると考えられています プレートテクトニクス .

ある深さで、高圧が回転します。 玄武岩 より密度の高い岩、エクロジャイト (つまり、 長石 - 輝石 混合物になる ガーネット -輝石）。これにより、スラブはさらに下降しようとします。

沈み込みを相撲の試合、上のプレートが下のプレートを押し下げるプレートの戦いとして想像するのは間違いです.多くの場合、それは柔術に似ています。下のプレートは、前縁に沿った曲がりが後方に働くため (スラブ ロールバック)、積極的に沈んでおり、上のプレートは下のプレートの上に実際に吸い込まれます。これは、沈み込み帯の上部プレートにしばしば伸張または地殻拡張の帯がある理由を説明しています。

海溝と付加体ウェッジ

沈み込むスラブが下に曲がる場所に深海溝が形成されます。これらの中で最も深いのはマリアナ海溝で、海面下 36,000 フィート以上にあります。トレンチは近くの陸塊から大量の堆積物を取り込み、その多くはスラブとともに運ばれます。世界の海溝の約半分では、代わりにその堆積物の一部がかき落とされています。それは、鋤の前の雪のように、付加体のくさびまたはプリズムとして知られる物質のくさびとして上に残ります。上部プレートが成長するにつれて、海溝はゆっくりと沖合に押し出されます。な

火山、地震、太平洋の火の輪

沈み込みが始まると、スラブの上部にある物質 (堆積物、水、デリケートなミネラル) が一緒に運ばれます。溶解したミネラルを含んだ濃厚な水は、上部プレートに上昇します。そこでは、この化学的に活性な流体が、火山活動と構造活動のエネルギー サイクルに入ります。このプロセスは弧状火山活動を形成し、沈み込み工場として知られることもあります。スラブの残りの部分は下降を続け、プレートテクトニクスの領域を離れます。

沈み込みはまた、地球で最も強力な地震のいくつかを形成します。スラブは通常、年間数センチの割合で沈み込みますが、地殻がくっついて歪みを引き起こすことがあります。これは位置エネルギーを蓄え、断層に沿った最も弱い点が破裂するたびに、それ自体が地震として放出されます。

海溝型地震は非常に強力な場合があります。 障害 それらは、ひずみを蓄積するための非常に大きな表面積を持っています。たとえば、北米北西部沖のカスカディア沈み込み帯の長さは 600 マイルを超えます。西暦 1700 年にこの地域でマグニチュード ~9 の地震が発生しました。地震学者は、この地域ですぐに別の地震が発生する可能性があると考えています。

沈み込みに起因する火山活動と地震活動は、太平洋の火の輪として知られる地域の太平洋の外縁に沿って頻繁に発生します。実際、このエリアでは、 これまでに記録された 8 つの最も強力な地震 世界の活火山と休火山の 75% 以上がここに集まっています。

によって編集ブルックス・ミッチェル