Opdagelse af ny geologisk proces kræver ændringer i pladetektonisk cyklus

Geovidenskabsfolk ved University of Toronto (U of T) og Istanbuls tekniske universitet har opdaget en ny proces inden for pladetektonik, der viser, at der opstår enorm skade på områder af jordskorpen længe før den skulle ændres geologisk af kendte pladegrænseprocesser, understreger behovet for at ændre den nuværende forståelse af planetens tektoniske cyklus.

Pladetektonik, en accepteret teori i over 60 år, der forklarer de geologiske processer, der finder sted under overfladen af ​​jorden, mener, at dens ydre skal er fragmenteret i blokke af fast sten i kontinentalstørrelse, kaldet "plader, "der glider over jordens kappe, det stenede indre lag over planetens kerne. Da pladerne driver rundt og støder sammen med hinanden over millioner år lange perioder, de producerer alt fra vulkaner og jordskælv til bjergkæder og dybe havgrave, ved grænserne, hvor pladerne støder sammen.

Nu, ved hjælp af supercomputermodellering, forskerne viser, at de plader, som Jordens oceaner sidder på, bliver revet fra hinanden af ​​massive tektoniske kræfter, selvom de driver rundt om kloden. Resultaterne er rapporteret i en undersøgelse, der blev offentliggjort i denne uge i Naturgeovidenskab .

Tanken indtil nu fokuserede kun på den geologiske deformation af disse drivplader ved deres grænser, efter at de havde nået en subduktionszone, såsom Marianas -grøften i Stillehavet, hvor den massive Stillehavsplade dykker under den mindre filippinske plade og genbruges i Jordens kappe.

Den nye forskning viser meget tidligere skader på drivpladen længere væk fra grænserne for to kolliderende plader, fokuseret omkring zoner af mikrokontinenter - kontinentale skorpefragmenter, der er brudt af fra hovedkontinentale masser for at danne forskellige øer, ofte flere hundrede kilometer fra deres oprindelsessted.

"Vores arbejde opdager, at en helt anden del af pladen trækkes fra hinanden på grund af subduktionsprocessen, og i en bemærkelsesværdig tidlig fase af den tektoniske cyklus, "sagde Erkan Gün, en ph.d. kandidat i Institut for Jordvidenskab ved Det Tekniske Fakultet ved U of T og hovedforfatter af undersøgelsen.

Forskerne kalder mekanismen en "subduktionsskive", hvor vægten af ​​den subdukterende del, der dykker under en anden tektonisk plade, trækker i den drivende havplade og river de svage mikrokontinentafsnit i stykker i en tidlig fase af potentielt betydelig skade.

"Skaden opstår længe før mikrokontinentfragmentet når sin skæbne for at blive forbrugt i en subduktionszone ved grænserne for de kolliderende plader, "sagde Russell Pysklywec, professor og formand for Institut for Jordvidenskab ved U of T, og en medforfatter af undersøgelsen. Han siger, at en anden måde at se på det på er at tænke på den drivende havplade som en lufthavnstransportbagage, og mikrokontinenterne er som bagagestykker, der rejser på transportbåndet.

"Selve transportsystemet river faktisk bagagen fra hinanden, mens den bevæger sig rundt i karrusellen, før bagagen overhovedet når sin ejer. "

Forskerne nåede frem til resultaterne efter en mystisk observation af større udvidelse af klipper i alperegioner i Italien og Tyrkiet. Disse observationer antydede, at de tektoniske plader, der bragte klipperne til deres nuværende placering, allerede var stærkt beskadigede før de kollisioner og bjergopbygninger, der normalt forårsager deformation.

"Vi udtænkte og gennemførte beregningsmæssige jordmodeller for at undersøge en proces til redegørelse for observationer, "sagde Gün." Det viste sig, at temperatur- og trykstenhistorierne, som vi målte med de virtuelle jordmodeller, matcher tæt med den gådefulde stenudvikling observeret i Italien og Tyrkiet. "

Ifølge forskerne, resultaterne forfiner nogle af de grundlæggende aspekter ved pladetektonik og kræver en revideret forståelse af denne grundlæggende teori inden for geovidenskab.

"Normalt antager vi - og lærer - at havpladetransportøren er for stærk til at blive beskadiget, når den driver rundt om kloden, men vi beviser ellers "sagde Pysklywec.