俯衝

俯衝的地質過程

俯衝是一個地質過程,在該過程中,海洋性岩石圈和一些大陸岩石圈在收斂邊界回收地球的地幔中。其中一個構造板的海洋岩石圈與第二板的密度較少的岩石圈收斂,較重的板在第二板下面俯衝到第二板下方,然後沉入地幔中。此過程發生的區域稱為俯衝帶,其表面表達被稱為弧形 - 溝通複合物。俯衝過程創造了地球大部分大陸地殼。俯衝率通常以每年厘米的速度來測量,收斂速度高達11 cm/年。

俯衝是可能的,因為冷海岩石圈比下層的下層圈略略稠,這是寒冷,剛性岩石圈的上層地幔中的熱,延性層。啟動後,穩定的俯衝主要由密集的岩石圈的負浮力驅動。板塊大部分都在其重量下沉入地幔中。

地震沿俯衝帶是常見的,俯衝板觸發火山板中釋放的流體。如果俯衝板以較淺的角度下沉,則覆蓋板會形成一個特徵的變形,其特徵是地殼增厚,山地建築和變質作用。陡峭角度的俯衝的特徵是形成後弧盆地

俯沖和板塊構造

Juan de Fuca板塊下沉在卡斯卡迪亞俯衝帶的北美板塊下方
海洋被俯衝,形成海洋溝

根據板塊構造的理論,地球的岩石圈(其剛性外殼)被分成16個較大的構造板和幾個較小的板。這些板的慢動作,主要是由於岩石圈俯衝的拉力。俯衝帶下的岩石圈是基礎延性地幔對流細胞的一部分。對流的過程允許放射性衰減產生的熱量從地球內部逃脫。

岩石圈由最外面的光以及地幔的最上層組成。海洋岩石圈的厚度範圍從僅幾公里的年輕岩石圈在中山脊中產生的年輕岩石圈到最古老的海洋岩石圈約100 km(62英里)。大陸岩石圈高達200公里(120英里)厚。與基礎軟圈相比,岩石圈相對較冷,剛性,因此構造板隨著小圈的固體體而移動。各個板通常包括海洋岩石圈和大陸岩石圈的兩個區域。

俯衝帶是冷海洋岩石圈倒入地幔並回收的地方。它們是在收斂板邊界上發現的,其中一個板的海洋岩石圈與另一個板的密度較小的岩石圈收斂。較重的海洋岩石圈被另一板的前緣覆蓋。覆蓋板(平板)的角度約為25至75度,與地球表面下沉。這種下沉是由平板和周圍軟圈之間的溫度差異驅動的,因為較冷的海洋岩石圈平均具有更大的密度。沉積物和一些被困的水被平板向下移動,並回收到深陸壁上。

到目前為止,地球是已知俯衝發生的唯一行星,俯衝帶是其最重要的構造特徵。俯衝是板塊構造背後的驅動力,沒有它,就無法發生板塊構造。海洋俯衝帶沿55,000公里(34,000英里)的收斂板邊緣,幾乎等於累積的板塊形成速率60,000公里(37,000英里)中山脊。

海水通過裂縫和毛孔滲入海洋岩石圈,並與地殼和地幔中的礦物質反應,形成將水儲存在其晶體結構中的含水礦物(例如蛇紋石)。水通過俯衝板中的含水礦物運輸到深陸台上。在俯衝過程中,在靜音地理熱熱的不同壓力下,這些平板(例如蛇形)中的一系列礦物質可以穩定,並且可能將大量的水輸送到地球內部。當板下沉並加熱時,釋放的液體會觸發地震性,並在俯衝板和上覆的地幔楔內融化。這種類型的熔化選擇性地將揮發物濃縮並將其傳輸到上覆的板上。如果發生噴發,則循環將揮發物返回到海洋和大氣中

俯衝帶的結構

弧形式絡合物

俯衝帶的表面表達式是電弧溝絡合物。在搭建的海洋側,俯衝板首先接近俯衝帶,通常有一個外部溝槽外部溝渠膨脹。在這裡,由於板的剛度,板在向下傾斜之前略微淺。平板開始向下墜落的點是海洋溝。海洋溝道是海底最深的部分。

溝槽之外是覆蓋板的前臂部分。根據沉積速率,前臂可能包括從俯衝板上刮下的沉積物的積聚楔,並積聚到覆蓋板上。但是,並非所有的Arc-Trench絡合物都具有吸積楔。增生弧在增生楔形後面有一個發達的前臂盆地,而前牙盆地在非核心弧中發育不良。

除前牙盆外,在稱為火山弧的長鏈中發現了火山。俯衝玄武岩和沈積物通常富含含水礦物和粘土。此外,當俯衝平板向下彎曲時,將大量水引入裂縫和裂縫中。在從玄武岩到葉綠石的過渡期間,這些含水物質分解,產生大量的水,在如此巨大的壓力和溫度下,它們是一種超臨界流體。超臨界水比周圍的岩石更熱,更浮動,它升入上覆的地幔,在那裡它降低了地幔岩石的熔化溫度,從而通過磁通熔化產生岩漿。反過來,岩漿會升起,因為它們比地幔的岩石要小。地幔衍生的岩漿(最初是玄武岩成分)最終可以到達地球表面,從而導致火山噴發。爆發的熔岩的化學成分取決於地幔衍生的玄武岩與(融化)地殼或經歷分數結晶的程度。弧火山傾向於產生危險的噴發,因為它們富含水(來自平板和沈積物),並且往往具有極其爆炸性。 KrakatoaNevado del RuizVesuvius山都是弧火山的例子。弧也與大多數礦床有關。

除了火山弧之外,是一個背面區域,其特徵在很大程度上取決於俯衝板的俯衝角。在這個角度淺的地方,俯衝平板會部分拖動上覆的大陸地殼,從而產生縮短和地殼增厚的區域,其中可能存在廣泛的折疊推力斷層。如果俯衝的角度向後傾斜或向後滾動,則將岩石圈放在張力中,通常會產生後弧盆地

深層結構

弧形溝通複合物是更深層次結構的表面表達。儘管無法直接訪問,但可以使用地球物理地球化學研究更深的部分。俯衝帶是由地震的傾斜區域( Wadati-Benioff區)定義的,該區域從溝渠中傾斜,並在火山弧下方延伸至660公里的不連續性。俯衝帶的地震發生在地球上其他地方(通常小於20 km(12 mi)深度)的深度(最多600 km(370英里))。這種深層地震可能是由深層轉化熱失控或脫水封閉的驅動。地震層析成像表明,某些平板可以穿透下層的下層,並將其清除到核心邊界。在這裡,板的殘留物最終可能會加熱到足以作為地幔羽流回到表面。

俯衝角

俯衝通常發生在火山弧下方的時間中等陡峭的角度。但是,已知存在異常的俯衝角,以及一些非常陡峭的俯衝角。

  • 平板俯衝幾乎水平時,會發生平板俯衝(俯衝角小於30°)。相對平坦的平板可以在上板下方延伸數百公里。這種幾何形狀通常是由於地殼增厚或溫暖的岩石圈而引起的浮力岩石圈的俯衝引起的。最近的研究還表明,較老和更廣泛的俯衝帶與俯衝俯衝傾角有關。這提供了一個解釋,說明為什麼扁平俯衝僅在東部太平洋中發生,因為只有這些地區既舊又寬,足以支撐平板俯衝,以及為什麼拉拉米德扁平平板俯沖和中國南部平板板俯衝才有可能。 HU最終提出,俯衝年齡和板特徵的結合提供了對俯衝傾角的最強控制。由於將平板俯衝到深度是驅動俯衝帶火山的必要條件,因此可以調用平板俯衝來解釋火山間隙

平板俯沖在安第斯山脈的一部分下方正在進行,導致安第斯火山帶分為四個區域。據信,秘魯北部和北芝加索州北部奇科地區的平板俯衝分別是兩個浮力的無性山脊,納斯卡山脊胡安·費爾南德斯山脊的俯衝結果。在塔托半島周圍的平板俯衝周圍歸因於智利上升的俯衝,這是一個擴散的山脊

美國落基山脈Laramide造山基歸因於平板俯衝。在這種引導期間,北美西南邊緣出現了寬大的火山縫隙,變形發生了更遠的內陸。正是在這段時間裡,科羅拉多州,猶他州,懷俄明州,南達科他州和新墨西哥州的科羅拉多州山區山脈開始存在。在平板俯衝帶中發現了最巨大的俯衝帶地震,即所謂的“巨型”。

  • 陡峭的俯衝(俯衝角大於70°)發生在俯衝帶中,在俯衝帶中,地球的海洋殼和岩石圈又冷又厚,因此浮力失去。最近的研究還將陡峭的俯衝帶與年輕且較少的俯衝區相關聯。這可以解釋為什麼大多數現代俯衝帶相對較高。最陡峭的俯衝帶位於瑪麗安娜(Mariana)的溝渠中,這也是侏羅紀時代的海洋岩石圈的地方,是地球上最古老的免稅蛇綠岩。與平板俯衝相反,陡峭的俯衝與上板的背面伸展相關,形成了火山弧並將大陸殼的碎片拉離大陸,以留下邊緣海

俯衝區的生命週期

俯衝的啟動

儘管穩定的俯衝符合良好的理解,但啟動俯衝的過程仍然是討論和持續研究的問題。如果僅通過垂直強迫,海洋性岩石圈可以創立並下沉在相鄰的海洋或大陸岩石圈下方,則可以自發地開始俯衝。另外,現有的板塊運動可以通過水平迫使海洋岩石圈破裂並沉入小圈中來誘導新的俯衝帶。兩種模型最終都可以產生自我維持的俯衝帶,因為海洋地殼在深度上變態並變得比周圍的地幔岩石變得更密集。俯衝帶啟動事件的彙編回到100 mA,這表明大多數現代俯衝帶的水平俯衝帶的啟動,這得到了數值模型和地質研究的結果支持。但是,一些模擬建模表明,在兩個特定位置(例如被動邊緣和沿變換斷層)的兩個板之間固有密度差異的自發俯衝的可能性。有證據表明這發生在Izu-Bonin-Mariana俯衝系統中。在地球歷史上的早期,由於缺乏相對板的運動,俯衝可能在沒有水平強迫的情況下開始,儘管A. Yin提出的提案表明,隕石的影響可能導致了早期地球上的俯衝啟動。

俯衝結束

只要海洋岩石圈進入俯衝帶,俯衝就可以持續。但是,浮力大陸岩石圈在俯衝帶的到來會導致溝渠的耦合增加並導致板邊界的重組。大陸殼的到來導致大陸碰撞地層積聚,可能會破壞俯衝。大陸地殼可以俯衝至250公里(160英里)的深度,在那裡它可以達到無返回點。厚度大於15 km(9.3 mi)的外殼或洋弧形地殼的切片大於30 km(19 mi)的厚度大於15 km(9.3 mi),可能會破壞俯衝。但是,島弧俯衝的末端可能僅造成局部破壞,而與區域平行的弧線可以將其關閉。安大爪哇高原和維亞茲河溝已經發生了。

效果

變質

俯衝帶有由高壓,低溫條件創建的獨特種類的岩石類型,其下降期間俯衝板遇到。平板在此過程中經過的變質條件會產生並破壞水(含水)礦物相,從而將水釋放到地幔中。這種水降低了地幔岩石的熔點,引發了融化。了解這些脫水反應發生的時機和條件是解釋地幔融化,火山弧岩漿和大陸殼的形成的關鍵。

變質相的特徵是穩定的礦物質組合特定於壓力溫度範圍和特定的起始材料。俯衝帶變質的特徵在於低溫,高粉壓壓力變質道,穿過沸石,前荷蘭石,藍石,藍岩相葉綠石相的穩定區域的穩定區域的穩定區域。沸石和前荷蘭特利傘狀相的組合可能存在,也可能不存在,因此變質的發作只能以藍調相的條件為標誌。俯衝平板由玄武岩外殼組成,上面放著上層沉積物。然而,上層沉積物可能會被積聚到前臂上的壁上,而不會俯衝。在俯衝平板內發生的大多數變質相變是由液壓礦物相脫水引起的。含水礦物相的分解通常發生在大於10 km的深度。這些變質相中的每一個都以特定的穩定礦物質組合的存在為標誌,記錄了變質條件的經歷,但俯衝板。相之間的過渡會導致含水礦物在某些壓力溫度條件下脫水,因此可以跟踪到火山弧下地幔中的熔融事件。

弧岩岩

通常在地球上觀察到兩種弧形:在海洋岩石圈上形成的島弧(例如,瑪麗安娜湯加島弧),以及沿著大陸沿岸的喀斯喀特火山弧大陸弧。島弧(洋弧內或原始弧)是通過在另一個海洋岩石圈(海洋俯衝俯衝)下的海洋岩石圈俯衝而產生的,而大陸弧(Andean Arcs)在大陸岩石岩(大陸岩石層(海洋岩石岩石)下覆蓋下的海洋性岩石圈下形成)形成了大陸弧(Andean Arcs)形成。 。在阿拉斯加的阿留申溝俯衝帶後面發現了具有島嶼和大陸弧切片的火山弧的一個例子。

俯衝帶上方發生的火山,例如聖海倫斯山埃特納山富士山,距離溝槽中約一百公里,坐落在弧形鏈中,稱為火山弧。岩石,例如優勝美地國家公園的一半圓頂,通常在火山弧內的火山下方以下10-50公里形成,一旦火山風化,只有在地面上可見。火山和純化是由於俯衝的海洋平板脫水而發生的,因為它達到了較高的壓力和溫度。一旦海洋板深度達到約100公里,含水礦物就會變得不穩定,並將液體釋放到軟圈中。流體起到了動搖圈內岩石的通量,使其部分融化。部分熔化的材料更加浮力,因此將升入岩石圈,在那裡形成稱為底帶的大型岩漿腔。一些岩漿會將其變成形成火山的地殼的表面,如果在地球表面爆發,將產生安第斯山脈的熔岩。岩石保留在岩石圈中的岩漿足夠長的時間會冷卻並形成岩石岩石,例如dio岩,顆粒狀岩,有時甚至是花崗岩。

弧岩岩岩發生距離溝渠100到200公里,在俯衝板上大約一百公里。 ARCS每年在地球上產生的岩漿總量的約10%(約0.75立方公里),遠小於中山脊處產生的體積,但它們形成了最大陸的地殼。弧火山對人類的影響最大,因為許多弧火山位於海平面上方,並猛烈爆發。暴力噴發期間注入平流層中的氣溶膠會導致地球氣候的快速冷卻並影響空氣旅行。

通過火山過程釋放俯衝碳,弧量量在地球的碳循環中起著作用。較舊的理論指出,俯衝板上的碳通過脫碳在上覆的岩漿系統中提供,其中CO 2通過矽酸鹽碳酸鹽變質釋放。然而,熱力學建模的證據表明,這種類型的變質的壓力和溫度遠高於大多數俯衝帶中所觀察到的壓力和溫度。 Frezzoti等。 (2011)提出了一種通過溶解(將碳礦物質釋放到水溶液中)而不是脫碳的碳轉運到壓倒板的不同機制。他們的證據來自低溫(<600°C)的鑽石和石榴石中在阿爾卑斯山的葉綠樹相中發現的礦物質和液體夾雜物。夾雜物的化學作用支持在該環境中存在富含碳的液體,並且在同一構造複合物中對較低壓力和溫度相的額外化學測量支持碳溶解模型(而不是脫碳)作為碳轉運的一種手段。

地震和海嘯

俯衝帶的全球地圖,並帶有深度輪廓的俯衝平板

俯衝帶中板收斂引起的彈性應變至少產生三種類型的地震。這些是深層地震,大型地震和外層地震。深層地震發生在地殼內,俯衝界面上的巨型地震發生在溝槽附近的俯衝界面上,而下層板的外層地震在溝渠附近彎曲時。

異常的深層事件是俯衝帶的特徵,它在地球上產生了最深的地震。地震通常僅限於地殼的淺,脆弱的部分,通常在二十公里的深處。但是,在俯衝帶中,地震的深度高達700公里(430英里)。這些地震定義了地震性的傾斜區域,稱為wadati – benioff區域,該區域追踪降板。

在過去100年的十個最大地震中,有9次是俯衝帶巨震地震。其中包括1960年的智利大地震,在M 9.5是有史以來最大的地震, 2004年印度洋地震和海嘯,以及2011Tōhoku地震和海嘯。冷海洋岩石圈俯衝到地幔中會降低局部地熱梯度,並引起地殼的更大部分以比正常地熱梯度設置更脆弱的方式變形。由於只有在岩石以脆弱的方式變形時發生地震,因此俯衝帶可能會導致大地震。如果這種地震會導致海底快速變形,則可能會出現海嘯。有史以來最大的海嘯發生在2004年12月26日的大型狂歡地震中。地震是由於歐洲 - 亞洲板塊下的印度 - 澳大利亞板塊俯衝而引起的,但海嘯散佈在地球上的大部分地區,並摧毀了印度洋周圍的地區。引起小小的,非塑造海嘯的小震顫也經常發生。

2016年發表的一項研究提出了一個新的參數,以確定俯衝帶產生巨型次數的能力。通過檢查俯衝帶的幾何形狀並比較巨大歷史地震中的俯衝板的下部板曲率程度,例如2004年蘇門答臘- 安達曼和2011Tōhoku地震,可以確定,俯衝區域中地震的幅度與俯衝區域中的地震相比與溝渠附近的俯衝角度,這意味著“兩個板之間的接觸越來越扁平,就越有可能發生巨型地球”。

俯衝帶彎曲進入俯衝帶時,俯衝帶的正常斷層被激活時,下層板上的外層地震就會發生。 2009年薩摩亞地震是此類事件的一個例子。這次事件引起的海底流離失所在附近的薩摩亞產生了六米的海嘯。

地震斷層掃描已幫助檢測到沒有地震的地幔深處的岩石圈板。已經描述了大約一百個平板,並用深度及其俯衝的時間和位置描述。地幔中的巨大地震不連續性在410 km(250 mi)的深度和670 km(420 mi)處被深俯衝帶中的冷板下降所破壞。一些俯衝的平板似乎很難穿透主要的不連續性,這標誌著上地幔和下地幔之間的邊界,深度約為670公里。其他俯衝的海洋板在2890 km的深度下沉入核心邊界。通常,在下降板中下降到地幔中,從俯衝帶和最上面的地幔中的幾個cm/yr(在某些情況下最高〜10 cm/yr)下降到〜1 cm/yr。這會導致在這些深度上折疊或堆疊平板,在地震層析成像中可見為增厚的平板。低於約1700公里,由於推斷礦物相變的粘度較低,直到它們接近並最終停滯在核心 - 通用邊界,因此平板的加速可能有限。在這裡,板被環境熱加熱,俯衝後不再檢測到〜300 Myr。

造山學

造口是山地建築的過程。俯衝板可通過將海洋島,海洋高原,沉積物和被動大陸邊緣帶到收斂邊緣來導致造山基因。該材料通常不會與板的其餘部分俯衝,而是將(刮掉)大陸積聚,從而產生異國情調的地形。這種海洋材料的碰撞會導致地殼增厚和山間建造。積聚的材料通常稱為增生楔或棱鏡。這些增生楔形物可以與蛇綠岩(由沉積物,枕頭玄武岩,板堤,堤壩,gabbro和橄欖岩組成的隆起的海角)相關。

俯衝也可能引起造山基因,而不會引入海洋材料,從而使大陸佔領。當下部板塊在大陸下方的淺角度(稱為“平板俯衝”)下方時,俯衝板在大陸板的底部可能具有足夠的牽引力,以使上板通過折疊,斷層,地殼,折疊,使上板收縮增厚和山區建築。平板俯衝會導致山區建築和火山流入大陸,遠離溝渠,並在北美西部進行了描述(即Laramide造口,目前在阿拉斯加,南美和東亞。

上面描述的過程允許俯沖在同時進行山地建築時繼續進行,這與大陸 - 聯邦碰撞造口相反,這通常會導致俯衝的終止。

大陸岩石圈的俯衝

將大陸通過它們附著在下沉的海洋板中拉到俯衝帶中。在沒有俯衝的海洋板上附著大陸的地方,有一個深盆地積累了厚厚的沉積和火山岩套件,稱為被動邊緣。一些被動邊緣的沉積岩和火山岩覆蓋了大陸殼。當被動邊緣通過附著的且浮動的海洋岩石圈拉入俯衝帶,因此沉積和火山覆蓋物大部分被刮掉以形成造型楔。由於材料量的材料量,造山楔比大多數增生性楔子大。弱覆蓋套件下面的大陸地下室岩石很堅固,大部分是冷的,並且可以在200公里厚的密集地幔層下方。脫掉低密度覆蓋單元後,大陸板,尤其是在舊的情況下,沿俯衝帶沿著俯衝帶下降。發生這種情況時,變質反應會增加大陸地殼岩石的密度,從而導致浮力較少。

一項對活性banda弧形碰撞的研究聲稱,通過拆卸曾經覆蓋大陸地下室的岩石層,但現在在造山機楔中相互推動,並衡量它們的時間,可以提供最低的估計值大陸俯衝多遠。結果表明,北澳大利亞大陸板的俯衝至少至少229公里。另一個例子可能是印度的持續向北動議,該動議正在亞洲下方俯衝。兩大洲之間的碰撞是我的AGO大約50歲左右的,但仍然活躍。

弧形碰撞和全球氣候

在2019年的研究中,MacDonald等人。提出,弧形的碰撞區和隨後的海洋岩石圈的產物至少部分負責控制全球氣候。它們的模型依賴於熱帶區域中的弧形碰撞,在該區域中,裸露的蛇綠岩主要由鎂鐵質材料組成,增加了“全球氣候性”,並通過矽酸鹽風化過程導致碳儲存。該存儲代表一個碳水槽,從大氣中去除碳,並導致全球冷卻。他們的研究與已知的全球冷卻和冰川期有關的幾種幻生蛇纖維複合物,包括活躍的弧形俯衝。值得注意的是,這項研究並未討論Milankovitch循環作為全球氣候環境的驅動力。

俯沖在地球上的開端

現代風格的俯衝的特徵是地熱梯度低以及高壓低溫岩石(如葉綠石藍調的)的相關形成。同樣,與現代風格的俯衝相關的岩石組合也表明了這種情況。在中國南部發現的eclogite異種石提供了證據,表明現代風格的俯衝至少在古元古代時代至1.8 GA之前發生。葉綠石本身是由大約1.9-2.0 ga組裝的海洋俯衝來產生的。

Blueschist是當今俯衝設置的典型岩石。比新元古代年齡大的藍翼家的缺失反映了此期間地球海洋殼富含鎂的組成。這些富含鎂的岩石在現代海洋殼岩石變成藍調的情況下變成了綠色的岩石。古老的鎂岩石意味著地球的地幔曾經更熱,但俯衝狀況不高。以前,缺乏世界範圍前的藍核司機被認為表明了不同類型的俯衝。兩種證據都駁斥了以前的現代俯衝概念,已經在1.0 GA的新元古代時代開始。

調查史

哈里·哈蒙德·赫斯(Harry Hammond Hess)第二次世界大戰期間在美國海軍保護區服役,並在海底著迷,他研究了中大西洋山脊,並建議將熱熔岩岩添加到山脊的殼中,並向外向擴展海底。該理論被稱為海底蔓延。由於地球時代沒有變化,因此赫斯得出結論,必須在其他地方食用較老的海底,並建議這種過程發生在海洋溝渠中,在海洋的溝渠中,地殼將被融化並回收到地球的地幔中。

1964年,喬治·普拉夫克(George Plafker)研究了阿拉斯加耶穌受難日地震。他得出的結論是,地震的原因是阿留申式溝渠中的一種大型反應,這是阿拉斯加大陸地殼重疊太平洋殼的結果。這意味著太平洋地殼被迫向下或俯衝在阿拉斯加地殼下。俯衝的概念將在板塊構造理論的發展中發揮作用。

“俯衝”單詞的第一個地質證明日期至1970年,以普通的英語到托運的方式,或者(從拉丁語subducere ,“引導”)是傳遞動詞,需要對像對物體本身進行動作,在這裡下部板,然後被俯衝(“刪除”)。地質術語是“消耗”的,它發生在地質時刻,下層板在下面滑倒,即使它可能會持續一段時間,直到其恢復和消散為止。在這個概念模型中,板塊不斷被用盡。尚未說明主題,消費者或消費的代理人的身份。一些消息來源接受此主題對象結構。

地質使俯衝不及物動詞反射動詞。下板本身就是主題。從撤退的意義上講,它是“俯衝板”。此外,即使在英語中,上也是平板,但平板一詞專門連接到“俯衝板”上。可以這麼說,上板被懸掛。為了表達其地質,必須切換到其他動詞,通常要覆蓋。上板(主題)執行覆蓋物體的作用,即覆蓋的下部板。

重要性

俯衝帶很重要,原因有幾個:

  • 俯衝帶物理學:海洋岩石圈(沉積物,地殼,地幔)的下沉,是通過冷和舊岩石圈和熱量流動性軟化地幔楔之間的密度對比的,是最強的力(但不是唯一的驅動板)運動,是地幔對流的主要模式。
  • 俯衝帶化學:俯衝的沉積物和地殼脫水,並釋放富含水的(流體到上覆的地幔中,從而導致地面熔化和表面和深層儲層之間的元素分餾,產生島嶼弧和大陸硬皮。俯衝帶中的熱流體還改變了俯衝沉積物的礦物質成分,並可能改變了微生物沉積物的可居住性。
  • 俯衝帶拖到俯衝的海洋沉積物,海洋地殼和地幔岩石圈中,它們與熱量流動的床相互作用,從過度騎行的板塊中產生鈣黃油串聯融化,礦石沉積物和大陸殼。
  • 俯衝區對生命,財產,經濟活力,文化和自然資源以及生活質量構成了重大威脅。地震和火山噴發的巨大幅度也可以產生與全球影響的連鎖反應。

俯衝帶也被認為是核廢料的處置地點,在這種核廢料中,俯衝作用本身會將材料帶入行星地幔,安全遠離對人類或地表環境的任何可能影響。但是,這種處置方法目前被國際協議禁止。此外,板塊俯衝帶與非常大的巨型地震有關,從而使使用任何特定地點的處置不可預測,並且可能對長期處置的安全性不利。

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