3.4 Konvergerende plategrenser og subduksjon

Der plater kolliderer

Ved konvergerende plategrenser beveger to plater seg mot hverandre. Hva som skjer i sammenstøtet, avhenger helt av hvilke typer plater som møtes -- og her finner vi noen av jordens mest dramatiske fenomener: de dypeste havgravene, de mest eksplosive vulkanene og de høyeste fjellene på kloden.

Nøkkelprosessen heter subduksjon. Når en tyngre plate møter en lettere, synker den tyngre ned under den andre og videre ned i mantelen. Siden oseanisk skorpe er tettere enn kontinental, subduserer oseanisk skorpe alltid under kontinental. Og når to oseaniske plater møtes, er det den eldste -- som er kaldest og tyngst -- som synker.

Når platen synker, varmes den opp, og vann som frigjøres fra den får mantelen over til å smelte. Det er denne smeltingen som gir vulkanismen vi finner langs så mange konvergerende grenser. Vi skal se på tre varianter av konvergens, en for hvert mulig møte mellom platetypene.

Når hav møter hav, og hav møter land

Når to oseaniske plater konvergerer, subduserer den eldste under den yngre. Den eldre platen bøyes ned og synker, og der den begynner å synke, dannes en dyphavsgrav. Platen tar med seg vann i mineraler og sedimenter, og på rundt 100--150 km dyp frigjøres dette vannet og senker smeltepunktet til mantelen over. Magma stiger opp og danner vulkaner på havbunnen, som over tid vokser opp over havflaten til en øybue. Eksempler er Japan, Marianene -- der vi finner Marianergraven, verdens dypeste punkt på 11 034 m -- Aleutene, Indonesia og Tonga. Øybuer kjennes på den bueformede rekken av vulkanske øyer, en dyphavsgrav på utsiden, aktiv vulkanisme og hyppige, ofte kraftige jordskjelv.

Når oseanisk skorpe møter kontinental, subduserer alltid den oseaniske fordi den er tettest. En dyphavsgrav dannes nær kysten, vann frigjøres og senker smeltepunktet, og magma stiger opp gjennom den kontinentale skorpen og danner en vulkankjede på kontinentet. Sedimenter skrapes av og danner et akkresjonsprisme, og kontinentet komprimeres og heves. Det klassiske eksempelet er Andene: Nazcaplaten subduserer under Sør-Amerika, Peru-Chile-graven ligger rett utenfor kysten (opptil 8 km dyp), og fjellkjeden har aktive vulkaner og kraftige jordskjelv -- som Chile-skjelvet i 1960, det sterkeste noen gang målt på 9,5. Her er magmaen ofte andesittisk, som gir mer eksplosive utbrudd, bratte stratovulkaner og farlige pyroklastiske strømmer og laharer.

Når kontinenter krasjer

Den siste varianten er den mektigste. Når to kontinentale plater kolliderer, er begge for lette til å subdusere. I stedet presses de sammen, og resultatet er de høyeste fjellkjedene på jorden.

Prosessen begynner gjerne med at oseanisk skorpe mellom kontinentene subduserer først. Når havet er lukket, kolliderer kontinentene direkte. Skorpen foldes, forkastes og fortykkes, en fjellkjede presses opp (orogenese), og skorperøttene kan skyves hundrevis av kilometer. Det hele kan vare i titalls millioner år.

Det ypperste eksempelet er Himalaya. India rev seg løs for cirka 130 millioner år siden, drev nordover med opptil 15 cm i året, og kolliderte med Eurasia for rundt 50 millioner år siden. Tethyshavet mellom dem ble lukket, og India presser fortsatt nordover med rundt 5 cm i året -- Himalaya vokser ennå med rundt 1 cm årlig. Mount Everest rager 8849 m. Kontinental kollisjon har noen særtrekk: ingen vulkanisme, fordi det ikke skjer subduksjon, men kraftige jordskjelv, enorme fjellkjeder (Himalaya, Alpene, Ural), kraftig skorpefortykning -- opptil 70 km under Himalaya og Tibet -- og verdens høyeste platå, Tibetplatået.

Alt dette samles i et grandiost mønster: Ildringen rundt Stillehavet. Stillehavsplaten er nesten helt omgitt av konvergerende grenser der den subduserer under naboplatene -- under Filippinene og Japan i vest, Aleutene i nord, og Nazcaplaten og andre under Amerika i øst. Konsekvensen er at rundt 75 % av verdens aktive vulkaner og rundt 90 % av jordskjelvene finnes her, sammen med dyphavsgraver, øybuer og kontinentale vulkankjeder. Kjente vulkaner langs ringen er Mount Fuji, Krakatau, Mount St. Helens, Cotopaxi og Mount Pinatubo.

Oppsummering

Ved konvergerende plategrenser beveger plater seg mot hverandre, og resultatet avhenger av platetypene. Subduksjon -- der en tyngre plate synker ned i mantelen -- driver vulkanisme fordi vann fra platen senker mantelens smeltepunkt. Oseanisk-oseanisk konvergens gir vulkanske øybuer med dyphavsgraver (Japan, Marianene). Oseanisk-kontinental konvergens gir vulkankjeder på kontinentet (Andene). Kontinental-kontinental konvergens gir de høyeste fjellkjedene, som Himalaya -- men ingen vulkanisme.

De dypeste dyphavsgravene, de mest eksplosive vulkanene og de kraftigste jordskjelvene samles rundt Ildringen, der Stillehavsplaten subduserer under naboplatene -- hjemstedet for rundt 75 % av verdens vulkaner og 90 % av jordskjelvene.