Terobosan Dicapai dalam Menjelaskan Mengapa Pelat Tektonik Pindah

Tim peneliti termasuk Lembaga Oseanografi Scripps, UC San Diego geofisika Dave Stegman telah mengembangkan teori baru untuk menjelaskan gerakan global lempeng tektonik di permukaan bumi.

Teori baru memperluas teori lempeng tektonik - deskripsi kinematik gerak lempeng tanpa mengacu pada kekuatan di belakangnya - dengan teori dinamis yang menyediakan penjelasan fisik bagi gerakan lempeng tektonik serta gerakan batas lempeng. Temuan baru memiliki implikasi untuk memahami bagaimana para ilmuwan evolusi geologi bumi, dan khususnya, evolusi tektonik Amerika Utara bagian barat, dalam 50 juta tahun terakhir.
Penelitian yang dipimpin oleh Monash University Wouter Schellart, diterbitkan dalam edisi 16 Juli jurnal Science.

Temuan ini memberikan penjelasan mengapa baru sebagai lempeng tektonik bergerak sepanjang permukaan bumi pada kecepatan yang diamati, dengan rincian yang sebelumnya tidak dipahami dengan baik.

"Permukaan bumi ditutupi dengan lempeng tektonik yang bergerak dengan menghormati satu sama lain di cm per tahun," kata Schellart. "Ini piring berkumpul di parit laut dalam, piring batas di mana sinks pelat (subducts) di bawah yang lainnya di zona subduksi yang disebut. Kecepatan ini piring dan kecepatan dari batas-batas antara lempeng bervariasi secara signifikan di bumi."

Schellart dan timnya, termasuk Stegman dan Rebecca Farrington, Justin Freeman dan Louis Moresi dari Monash University, digunakan data observasi dan model komputer canggih untuk mengembangkan teori scaling baru matematika, yang menunjukkan bahwa kecepatan pada pelat dan batas lempeng tergantung pada ukuran zona subduksi dan keberadaan tepi zona subduksi.

"The kerak untuk bagaimana subduksi pelat tenggelam dalam bumi mantel didasarkan pada dasarnya dinamika fluida yang sama yang menggambarkan bagaimana sink penny melalui sebuah stoples madu," kata Stegman, yang mengembangkan model komputer yang membantu tim melakukan kembali puluhan juta tahun gerakan tektonik. "Model komputer menunjukkan bahwa porsi subduksi dari lempeng tektonik menarik pada bagian dari pelat yang tetap di permukaan bumi. Ini menarik hasil baik dalam gerakan piring, atau gerakan dari batas lempeng, dengan ukuran zona subduksi menentukan berapa banyak masing-masing. "

"Dalam beberapa hal, tektonik lempeng merupakan ekspresi permukaan dari dinamika di pedalaman bumi tetapi sekarang kita memahami piring sendiri adalah untuk mengontrol proses lebih dari mantel bawah. Ini berarti bumi benar-benar lebih dari sistem top-down daripada dominan diselenggarakan pandangan bahwa gerakan lempeng yang didorong dari-bawah ke atas. "

Penemuan ini menjelaskan mengapa Australia, Nazca dan Pasifik lempeng bergerak hingga empat kali lebih cepat daripada yang lebih kecil Afrika, Eurasia dan Juan de Fuca piring.

"Hal ini juga memberikan penjelasan untuk gerakan dari pelat Farallon kuno yang tenggelam ke dalam mantel di bawah Amerika Utara dan Selatan. Pelat ini memperlambat gerak dari timur selama sekitar 10 cm (empat inci) per tahun sekitar 50 juta tahun yang lalu untuk hanya 2 cm (0,8 inci) per tahun pada saat ini, "kata Schellart.

Penurunan kecepatan piring hasil dari penurunan dalam ukuran zona subduksi, yang mengalami penurunan dari 14.000 kilometer (8.700 mil) hanya 1.400 kilometer (870 mil).

"Ini memiliki efek dramatis pada topografi dan struktur benua Amerika Utara," kata Schellart. "Sampai 50 juta tahun yang lalu, pantai barat Amerika Utara ditandai oleh sebuah rantai pegunungan besar mirip dengan hari ini Andes di Amerika Selatan, dan berlari dari Kanada di utara ke selatan Meksiko di sebelah selatan."

Sebagai zona subduksi menurun dalam ukuran, tekan tegangan di sepanjang pantai barat Amerika Utara menurun, mengakibatkan penghancuran pegunungan dan pembentukan Cekungan dan provinsi Range, 2 juta kilometer persegi (772.000 mil persegi) daerah cekungan memanjang dan pegunungan yang menjadi ciri khas lanskap masa kini barat Amerika Utara.