science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat drijft platentektoniek?

Globale paleomagnetische plaatreconstructies a. 270 Ma, B. 180 Ma, en zet het huidige Tethyan-rijk in. Krediet:©Science China Press

Platentektoniek ontstond eind jaren 60, en het betreft de verdeling en verplaatsing van platen, de bovenste laag van de aarde. Plaatbewegingen bepalen niet alleen de verdeling van aardbevingen, vulkanen, en minerale hulpbronnen in de korst, maar beïnvloeden ook de oceaan en de atmosferische circulaties boven de korst. Daarom, platentektoniek wordt beschouwd als het fundamentele verenigende paradigma voor het begrijpen van de geschiedenis van de aarde.

Ondanks de algemeen aanvaarde kinematica van platentektoniek, de drijvende kracht achter platentektoniek is nog steeds een van de meest uitdagende problemen sinds de geboorte van deze theorie. De subductie van oceanische platen wordt beschouwd als de dominante drijvende kracht op basis van waarnemingen van Cenozoïsche subductiesystemen langs de regio rond de Stille Oceaan. Echter, de moeilijkheid om de oceanische subductieplaten onder colliserende orogenen te observeren, belemmert het vermogen om de rol van subductie van oceanische platen kwantitatief te evalueren. Alternatieve drijvende krachten zoals nokduwen, continentale plaattrekkracht, pluimopwelling en grootschalige mantelconvectie zijn voorgesteld op verschillende subductie-botsingsgordels langs het Tethyan-rijk (figuur 1), de grootste continentale botsingszone. De evolutie van Tethy kan worden samengevat als het proces waarbij veel continentale fragmenten achtereenvolgens uit Gondwana werden gescheurd en vervolgens naar Laurasia/Eurasia dreven.

Wetenschappers van het State Key Laboratory of Lithospheric Evolution, Instituut voor Geologie en Geofysica, Chinese Academie van Wetenschappen in Peking vond "switches" tussen continentale breuk, continentale botsing, en initiatie van oceanische subductie in de evolutie van Tethys na een herwaardering van geologische gegevens van het oppervlak en nieuwe geofysische beelden op wereldschaal op diepte. Ze stelden voor dat de "schakelaars" allemaal werden bestuurd door oceanische subducties. Alle oceanische Tethyan-platen werkten op een manier die de Gondwana-vrijstaande continenten in het zuiden naar de terminal in het noorden bracht, dus beeldden ze het scenario af als een "Tethyan eenrichtingstrein" (Figuur 2a en b). De motor van de "trein" was het negatieve drijfvermogen van de zinkende oceanische platen. De resultaten werpen ook licht op de assemblage- en opbreekcycli van supercontinenten. Subducties brengen niet alleen het supercontinent samen, maar breken het supercontinent ook effectief op.

De nieuwe resultaten zullen de discussies over de drijvende kracht van platentektoniek niet sluiten, maar toekomstig Tethyan-onderzoek kan het nieuwe voorstel testen en het begrip van hoe platentektoniek werkt verbeteren.

Een schema dat laat zien hoe subductie de 'Tethyan One-way Train' tussen de terminals van Gondwana en Eurazië aandrijft. A. Na consumptie van mid-oceanische rug, subductie slepen veroorzaakt de kloof van het achterste continent. B. Driften van het vrijstaande continent zullen uiteindelijk botsen in de richting van het op subductie gerichte continent, en dan veroorzaakt continentale botsing subductie-initiatie in een nieuwe oceaan. Sinds de initiatie van de oceanische subductie, de mid-oceanische rug zal worden verbruikt in de richting van de subductie en herhaal het proces van 'a'. De lichte tot donkere gordel vertegenwoordigt oceanische korst met leeftijden van jong tot oud. Krediet:©Science China Press