Zon Subduksi, Gempa dan Gunung Berapi

Permukaan Bumi terbahagi kepada plat tektonik yang bergerak relatif antara satu sama lain. Di sesetengah sempadan konvergen, satu plat bergerak ke bawah plat yang lain lalu memasuki mantel. Pergerakan ini dikenali sebagai subduksi. Proses tersebut bukan sekadar pertembungan plat pada satu garisan, tetapi melibatkan kawasan luas yang mengalami ubah bentuk dari dasar laut hingga jauh ke dalam Bumi.

Plat yang membengkok membentuk palung

Apabila plat yang menurun mula membengkok ke bawah, dasar laut boleh membentuk palung yang panjang dan dalam. Kedudukan palung membantu ahli geologi mengenal pasti bahagian hadapan sesuatu zon subduksi. Plat yang menyusup kemudian terus menurun ke dalam mantel pada sudut yang berbeza antara satu kawasan dengan kawasan lain.

Gempa berlaku pada beberapa kedalaman

Permukaan sentuhan antara dua plat tidak semestinya meluncur dengan lancar. Bahagian tertentu boleh terkunci sementara pergerakan plat berterusan, menyebabkan tegasan terkumpul. Apabila batuan gagal menahan tegasan itu, gelinciran mendadak membebaskan tenaga sebagai gelombang seismik. Gempa juga boleh berlaku di dalam plat yang sedang menyusup dan di dalam plat di atasnya.

Nota Istilahmegathrust: Sesar tujahan sangat besar pada antara muka dua plat di zon subduksi; sesetengah gempa terbesar di Bumi berlaku pada sesar jenis ini.

Air daripada plat membantu pembentukan magma

Batuan dan sedimen yang dibawa ke kedalaman mengandungi air dalam mineral dan liang. Apabila keadaan tekanan dan suhu berubah, bendalir dibebaskan daripada plat yang menyusup. Kehadiran air menurunkan suhu permulaan peleburan sebahagian bahan mantel di atas plat tersebut. Magma yang terbentuk kurang tumpat daripada batuan sekeliling dan boleh naik, lalu menyumbang kepada pembentukan rangkaian gunung berapi yang secara umum selari dengan zon subduksi.

Gempa berlaku di sekitar sempadan dan sepanjang slab yang menunjam. Air dan volatil yang dibebaskan daripada slab membantu peleburan separa mantel baji, dan magma naik membentuk arka gunung berapi di plat atas. Slab itu sendiri tidak mencair terus menjadi magma. Skematik; tiada sudut atau kedalaman bernombor.

Tidak setiap gempa menghasilkan tsunami

Gempa bawah laut boleh menghasilkan tsunami jika berlaku anjakan dasar laut yang cukup besar, khususnya gerakan menegak yang memindahkan sejumlah besar air. Oleh itu, kewujudan gempa di zon subduksi sahaja tidak bermakna tsunami pasti berlaku. Kedalaman, magnitud, geometri sesar dan jumlah anjakan dasar laut semuanya penting.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?

Bagaimana kita tahu?

Pemerhatian
Palung laut, rangkaian gunung berapi dan gempa pada pelbagai kedalaman berulang dalam corak geografi yang teratur di banyak pinggir plat konvergen.
Bukti
Rangkaian seismometer menunjukkan hiposenter gempa tersusun dari kawasan berhampiran palung hingga semakin dalam ke bawah plat di atasnya. Pengukuran geodesi pula menunjukkan plat di kedua-dua sisi bergerak relatif antara satu sama lain.
Inferens
Gabungan arah gerakan plat dan taburan gempa menyokong kesimpulan bahawa satu plat menurun ke bawah plat lain, manakala gempa menandakan ubah bentuk dan gelinciran di sepanjang serta di dalam sistem itu.
Model
Model zon subduksi menggambarkan plat samudera membengkok di palung, menurun ke mantel, melepaskan bendalir pada kedalaman dan mempengaruhi peleburan mantel di atasnya. Model ini menghubungkan pemerhatian permukaan dengan struktur bawah permukaan.
Batasan
Zon subduksi tidak semuanya sama. Sudut plat, kadar penumpuan, sifat batuan, tahap penguncian sesar dan sejarah gempa berbeza antara kawasan. Oleh itu, satu keratan rentas ringkas tidak boleh meramalkan masa atau magnitud gempa tertentu.

Uji KefahamanSoalan 1 daripada 3

Apakah proses asas yang mentakrifkan zon subduksi?