Az új elmélet forradalmasítja a geodinamikát

A szubdukciós zónák mérete meghatározza a lemez sebességét

Scouter Wouter a tektonikus lemezek modellje előtt © Monash University
felolvasta

Eddig azt hitték, hogy a tektonikus lemezek mozgását elsősorban a köpeny dinamikája szabályozza. De a geodinamika új elmélete, amelyet a Science a jelenleg bemutatott, ezt az elgondolást fejjel lefelé fordította. Elmondása szerint a szubdukciós zónák mérete döntő tényező, amely meghatározza, hogy a lemezek milyen gyorsan mozognak egymáshoz. Az új elmélet többek között magyarázza, hogy nem minden szubdukciós zóna alkotott olyan magas hegyláncokat, mint például a dél-amerikai Andok.

{1l}

A föld felülete nem masszív és mozdulatlan, hanem tektonikus lemezek borítják, amelyek évente több centiméter távolságra mozognak egymással. Néhány tányérhatáron oldalirányban mozognak egymás mellett, mások ütköznek, az egyik lemezt a másik alá nyomják és megolvadnak. Ilyen szubdukciós zónák találhatók például Dél-Amerika nyugati partján és a Csendes-óceán mélytengeri árkok mentén. A tányérok vándorlási sebessége eltér, miért volt eddig csak részben egyértelmű.

A szubdukciós zóna mérete kritikus

Most a különféle amerikai kutatóintézetek tudósai, amelyeket a Monash Egyetem Wouter Schellart vezet, kidolgozták a lemeztektonika új modelljét, amely magyarázza a sebességbeli különbségeket.

Megfigyelési adatok és számítógépes modellek segítségével kifejlesztettek egy új matematikai elméletet, amely kimutatja, hogy a tányérok sebessége és a tányérok határok a szubdukciós zónák méretétől és korlátaitól függenek. Ez a lépték-elmélet kijelenti, hogy a jelenségek nem mutatnak egyenletes eloszlást minden nagyságrendben, hanem bizonyos területeken „csomókat” képeznek, lokális halmozódásokat. A lemeztektonika esetében ez azt jelenti, hogy egy lemez mozog, és minél lassabban kerül lemerülésre, annál kisebb. kijelző

{1l}

"Bizonyos értelemben a Föld felszíne a Föld belső dinamikájának kifejeződése, de most tudjuk, hogy a lemezek maguk a köpenyek jobban irányítják a folyamatot" - magyarázza Dave Stegman, a kaliforniai San Diego-i Egyetem. "Ez azt jelenti, hogy a Föld sokkal inkább 'felülről lefelé' rendszer, mint az előző, amely szerint a lemez mozgását főleg alulról hajtják."

Minél kisebb, annál lassabb

Ez a felfedezés magyarázza, hogy az ausztrál, a nazcai és a csendes-óceáni lemezek miért négyszer gyorsabban haladnak, mint az afrikai, eurázsiai és Juan de Fuca lemezek. "Magyarázatot ad a régi Farallon lemez mozgásaihoz is, amelyek belemerülnek a köpenybe Észak- és Dél-Amerika között" - magyarázza Schellart. PlatteEz a lemez lecsökkentette keleti irányú mozgását az 50 millió évvel ezelőtti tíz centimétertől mindössze két centiméterre ma, ennek oka a szubdukciós zóna 14 000 kilométer szélességről csupán 1400.

"Az új elmélet dinamikus keretet nyújt a tudósoknak, amelyben a tektonikus lemezek sebessége értelmezhető a geológiai múltban" - mondja Schellart. Új ismeretek vannak arról is, hogy egyes szubdukciós zónák miért engedik szabadon hatalmas hegyláncokat, például Dél-Amerikában az Andok, míg mások elnyelik hegységeiket, medencéjét és dombvidékét, mint Észak-Amerika vagy mélytengeri legeltetés, mint a Tasman-tengeren, helyettesítse

Medence és hegység, nem a magas hegység

A Farallon-lemez lecsökkentése évek során drámai hatással volt az észak-amerikai kontinens topográfiájára és szerkezetére: Körülbelül 50 millió évvel ezelőtt Észak-Amerika nyugati partja olyan volt, mint az Andok, egy hatalmas hegység mentén. Dél-Amerikában, északon Kanadától délen Mexikóig terjedve "- mondja Schellart.

A szubdukciós zóna csökkenésével az Észak-Amerika nyugati partja mentén a kompressziós nyomás is csökkent, és a hegylánc már nem növekedett, és fokozatosan szétesett. Ehelyett a medence és a tartomány tartomány, egy kb. Kétmillió négyzetkilométer hosszú, hosszú darukból és domboldalokból álló régió, ma jellemzi Észak-Amerika nyugati részét.

(Monash Egyetem, 2010. július 19 - NPO)