Seafloor spreading

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Convergent margins

地球が一定の体積であることを考えると、地球の新しい地殻が絶えず形成されているため、他の場所の地殻を破壊してバランスを取らなければならない過剰分が発生するのです。 これは、破壊的プレート境界としても知られる収束プレート境界で達成され、一方のプレートが他方のプレートの下に斜めに降下する、つまり、沈降する。 海洋地殻の寿命は、その硬さによって延命されているが、やがてその抵抗に打ち勝つ。 実験によると、沈み込んだ海洋岩石層は、少なくとも600km(約400マイル)の深さまで周囲のマントルより密度が高いことが分かっている。 20世紀後半から21世紀初頭にかけて、沈み込み帯は海洋地殻の既存の割れ目(トランスフォーム断層など)に沿って優先的に発生するという考え方を支持する証拠が現れた。 正確なメカニズムに関係なく、地質学的記録は、沈み込みに対する抵抗が最終的に克服されることを示している

2つの海洋プレートが出会う場所では、古くて密度の高いプレートが、若くて暖かいプレートの下に優先的に沈み込まれる。 プレート境界の一方が海洋で、もう一方が大陸の場合、大陸地殻の浮力が大きいために沈み込むことができず、海洋プレートが優先的に沈み込んでいく。 このように、大陸は海洋地殻よりも優先的に保存され、海洋地殻はマントルへとリサイクルされ続ける。 このため、海底の岩石は一般に2億年以下であるのに対し、大陸の岩石は最も古いもので40億年以上も前に形成されたものである。 20世紀半ばまで、地質学者の多くは、大陸地殻は浮力が強く、沈み込むことはないと考えていた。 しかし、その後、深海海溝に隣接する大陸地殻の細片や、海溝に堆積した堆積物が、沈み込み帯に引きずり込まれる可能性があることが明らかにされた。 この物質のリサイクルは、沈み込み帯の上で噴火する火山の化学的性質に検出される。

major types of volcanic eruptions

volcanic eruptions は大きく6種類に分類されるだろう。

Encyclopædia Britannica, Inc.

大陸地殻を運ぶ二つのプレートは、それらの間の海洋岩石圏が排除されたときに衝突する。 やがて沈み込みが止まり、ヒマラヤ山脈のようなそびえ立つ山脈が形成される。 大陸衝突による山脈の項参照。

プレートは統合されたシステムを形成しているので、発生した地殻の総量が破壊されたものと等しい限り、任意の発散境界で形成された新しい地殻が、最も近い沈み込み帯で完全に補填される必要はない。

サブダクションゾーン

サブダクションプロセスは、海洋堆積物の比較的薄いキャップを運ぶ厚さ約100km(60マイル)の冷たい水和海洋リソスフェアのスラブのマントルへの降下を含む。 沈み込みは、マントルに対して通常30°から60°の傾きを持つ平面に沿って起こる多数の地震によって規定され、この研究のパイオニアである日本の地震学者ワダチ清雄とアメリカの地震学者ヒューゴ・ベニオフにちなんでワダチ-ベニオフゾーンと呼ばれる。 環太平洋海盆を支配する沈み込み帯のうち、10〜20%は亜水平(0°〜20°の角度で沈み込むこと)である。 沈み込み帯の傾斜を支配する要因は完全には解明されていないが、おそらく沈み込む海洋リソスフェアの年齢や厚さ、プレート収束の速度などが挙げられる。

沈み込む構造プレート

沈み込むプレートの経路(ベニオフ・ワダチゾーンと呼ばれる)は、通常マントルへ30°から60°傾斜した平面に沿って多数の地震によって定義されている。

Encyclopædia Britannica, Inc.

この平面的傾斜帯の地震のほとんどは、すべてではないが、圧縮から生じ、地震活動は表面下300~700km(200~400マイル)に及び、沈み込んだ地殻がこの深さにある剛性を保持していることを意味している。 沈降したプレートは、より深いところでは部分的にマントルにリサイクルされる。

沈降の現場には、深さ5~11kmの深い溝があり、これは、沈降する前に、下降するプレートが曲がったときにプレート間の摩擦抵抗によって生じたものである。 この海溝は、下降するプレートが沈み込む前に曲がる際に、プレート間の摩擦抵抗によって生じる。上向きのプレートが下向きのプレートの上部地殻から堆積物や海底の高層部分を削り取り、海溝内に非常に変形した岩石の地帯を作り、上向きのプレートに付着、つまり付加される。 この混沌とした混合物は、付加体楔として知られている。

沈み込み帯の岩石は、冷たい海洋スラブの降下の影響で、高い圧力と比較的低い温度を経験する。 この条件下で岩石は再結晶、または変成し、ブルーシストと呼ばれる一連の岩石を形成します。この名前は、glaucophane という診断用の青い鉱物に由来し、沈み込み帯で見られる高い圧力と低い温度でのみ安定的に存在します。 (沈み込み帯の深いところ(つまり30〜35km以上)では、赤色ガーネット(輝石)やオンファサイト(輝石)などの高圧鉱物からなるエクロジャイトが形成される。 ブルーシストからエクロジャイトが形成されると、密度が著しく上昇し、沈み込みプロセスを促進する重要な追加的要因として認識されている

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