NGV-Geonieuws 170 artikel 1047

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Augustus 2010, jaargang 12 nr. 5 artikel 1047

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 170! Op de huidige pagina is alleen artikel 1047 te lezen.

<< Vorig artikel: 1046 | Volgend artikel: 1048 >>

1047 Nieuwe inzichten in beweging van lithosfeerschollen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Dat de lithosfeer is opgebouwd uit grotere en kleinere schollen, en dat die ten opzichte van elkaar bewegen, is inmiddels algemeen bekend. Waarom ze op een bepaalde manier bewegen, waarom ze met een bepaalde snelheid bewegen, en waarom de grenzen tussen de schollen lopen zoals ze lopen, is echter veel minder duidelijk. Nieuw onderzoek, onder leiding van de in AustraliŽ werkzame Nederlander Wouter Schellart, maakt nu meer duidelijk.


Computersimulatie van een lithosfeerschol
gedurende subductie, waarbij een plak deels
wegduikt in de bovenmantel en deels rust op
de grens tussen onder- en bovenmantel.
De rode kleur geeft de hoogste deformatie-
snelheid aan, de paarse de laagste
(figuur Wouter P. Schellart).


Het gedurende 30 miljoen jaar wegzinken van de
Farallon-schol onder het Noord-amerikaanse continent
resulteerde in de typische topografie van de Basin
and Range Province in het westen (omlijnd gebied is Nevada)
(figuur Mike Sandford, Universiteit van Melbourne, AustraliŽ).


Het onderzoek maakte zowel van waarnemingen als van geavanceerde computermodellen gebruik. Daarmee ontwikkelden de onderzoekers een mathematische theorie die aangeeft dat zowel de bewegingssnelheid van de lithosfeerschollen als hun onderlinge grenzen afhangen van de grootte van de subductiezone en van de aanwezigheid van scherpe randen van die zones. Het klinkt erg ingewikkeld (en dat is het in feite ook), maar het beeld wordt wellicht duidelijker via de vergelijking die onderzoeker Dave Stegman maakt met de vloeistofdynamische wetten die aangeven hoe een muntstuk in een pot met honing langzaam wegzinkt. Stegman ontwikkelde ook de computermodellen waarmee de tektonische bewegingen gedurende tientallen miljoenen jaren konden worden nagebootst. Die modellen geven aan dat het al weggezonken deel van een subducerende schol trekt aan het deel dat zich nog aan het aardoppervlak bevindt. Dat trekken resulteert in beweging van de schol en in beweging van de grens met de naburige schol; de grootte van de subductiezone bepaalt welk van beide bewegingen overheerst, en in welke mate dat gebeurt. Tot nu toe werd gedacht dat vooral de aardmantel en de convectiestromen daarin het gedrag van de lithosfeerschollen bepaalden; nu blijkt dus dat de schollen zelf een belangrijker rol spelen.


Schematische weergave van de ondergrond
van de Basin and Range Province.


Onderzoeksleider Wouter Schellart
(foto Monash University, Victoria, AustraliŽ).


Met de ontwikkelde theorie kunnen diverse waarnemingen ook daadwerkelijk worden verklaard. Zo is nu duidelijk waarom de Australische, Pacifische en Nazca schollen tot wel viermaal zo snel bewegen als de kleinere Afrikaanse, Euraziatische en Juan de Fuca schollen. Maar ook verklaart de theorie de wijze waarop bijvoorbeeld de oude Farallon-schol in de mantel wegzonk tussen Noord- en Zuid-Amerika. Deze schol verminderde zijn snelheid gedurende zijn beweging naar het oosten van zoín tien tot slechts twee centimeter per jaar nu. De snelheidsafname resulteerde in een afnemende grootte van de subductiezone, van zoín 14.000 tot zoín 1400 km. Dat leidde tot een grote verandering van de topografie en de structuur van het westen van de Verenigde Staten. Tot 50 miljoen jaar geleden lag daar een bergketen die vergelijkbaar was met de Andes, en die van Canada tot het zuiden van Mexico doorliep. Toen de subductiezone kleiner werd, nam ook de druk langs de Amerikaanse westkust af, wat tot opbreking van het gebergte leidde. Zo ontstond de zogeheten Basin and Range Province, een gebied van ongeveer tweemiljoen vierkante kilometer dat is opgebouwd uit lange dalen en ruggen.

Referenties:
  • Schellart, W.P., Stegman, D.R., Farrington, R.J., Freeman, J. & Moresi, L., 2010. Cenozoic tectonics of western North America controlled by evolving width of Farallon slab. Science 329, p. 316-319.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl