Лекция 5. Субдукция

Субдукция – процесс поддвига океанской плиты под онтинентальную или другую океаническую. Зоны субдукции приурочены к осевым частям глубоководных желобов, сопряжённых с островными дугами (являющихся элементами активных окраин).

Субдукция является одним из ведущих геодинамических процессов на конвергентных границах литосферных плит - на субдукционные границы приходится около 80% протяжённости всех конвергентных границ.

При столкновении континентальной и океанической плит естественным явлением является поддвиг океанической (более тяжёлой) под край континентальной; при столкновении двух океанических погружается более древняя (то есть более остывшая и плотная) из них.

В ходе своей эволюции зоны субдукции обычно трансформируются в зоны коллизии (столкновения) типа “континент - континент” или “континент - островная дуга”.

В современном понимании, главный движущий механизм движения плит - медленные конвективные течения в подлитосферной верхней мантии. Второстепенное значение имеют затягивающая сила слэба, сопротивление мантии погружению в нее плиты (сила откатывания назад), отталкивание от хребта и другие отклоняющие напряжения. Активность вдоль зон субдукции во многом зависит от возраста литосферы, скорости конвергенции плит и совпадения направления субдукции с общим направлением течения мантийного материала. Чем моложе литосфера, выше скорость конвергенции и чем более направление субдукции противоположно преобладающему подлитосферному мантийному течению, тем положе падает сейсмофокальная плоскость - зона Беньофа.

Поверхностная морфология зон субдукции во многом определяется векторами перемещения плит относительно друг друга: если они движутся в одном направлении, но с разной скоростью, ось желоба смещается в сторону падения ЗБ, которая имеет более крутой наклон в нижней части (Марианский желоб); если одна плита неподвижна, а другая движется с постоянной скоростью, то ось желоба остается на месте, а ЗБ наклонена под углом 30-45° (Японский желоб); если плиты движутся навстречу друг другу с разной скоростью, то ось желоба смещается в сторону, противоположную наклону ЗБ, которая выполаживается (Чилийский желоб). Существенное влияние на форму островной дуги над зоной субдукции оказывает величина скорости конвергенции плит. При малой скорости (до 5 см/год) кривизна островной дуги обычно не превышает 10°. При скорости более 5 см/год она изменяется от 10° до 90°. Следовательно, по форме дуги можно судить о скорости субдукции. Предполагается, что наклон поглощаемой плиты не зависит от скорости конвергенции, если она меньше 10 см/год.