Convergente grenzen

Op 9 juni 1994 vond onder Bolivia op 636 km diepte een aardbeving met magnitude 8.3 plaats, binnen een plaat die in de mantel was gezonken.

Waar korst weer afdaalt

De aarde is al honderden miljoenen jaren ongeveer even groot. Korst die bij ruggen ontstaat, moet dus elders even snel verdwijnen. Dat gebeurt bij een convergente grens, waar platen naar elkaar toe bewegen. Het resultaat hangt af van het soort lithosfeer. Oceanische korst is dun en dicht en heeft een basaltische samenstelling. Continentale korst is dikker en bevat lichter gesteente zoals graniet. Bij een botsing verliest de dichte oceanische plaat: zij buigt omlaag en zinkt, of subduceert, in de mantel. De plek waar dat gebeurt heet een subductiezone.

Waar de plaat omlaag buigt, vormt de zeebodem een trog. Zonder het water van de Stille Oceaan zou je volgens USGS lange, gebogen troggen zien van duizenden kilometers lang en 8 tot 10 km diep. De diepste, Challenger Deep aan het zuidelijke uiteinde van de Marianentrog, reikt bijna 11 000 m omlaag: verder onder zeeniveau dan Everest erbovenuit steekt. De Nazcaplaat zinkt bij de Peru-Chilitrog onder de Zuid-Amerikaanse Plaat. De samengedrukte rand van het continent is opgetild tot de Andes.

Bevingen die landinwaarts dieper worden

Een plaat zinkt niet overal soepel. Diepe delen breken in stukken die vastlopen en plots verschuiven. Ook het contact tussen de platen klemt en schiet los. Volgens BGS leveren subductiezones de meeste bevingen boven magnitude 6 en de diepste bevingen. Omdat ze de plaat volgen, zie je een patroon: ondiep bij de trog, steeds dieper landinwaarts, tot ongeveer 700 km. De Boliviaanse beving van 1994 op 636 km was een van de diepste grote bevingen van Zuid-Amerika. Ze was voelbaar tot Toronto, maar richtte door haar diepte weinig schade aan. De modelpunten vormen dezelfde schuine lijn.

Waarom vulkanen ontstaan

Een rij vulkanen staat op het continent, evenwijdig aan de trog en een eind landinwaarts. In het model staat de vulkaan boven het punt waar de bovenkant van de plaat ongeveer 100 km diep ligt. Die plaat voert water mee in mineralen. Bij opwarming komt het vrij en stijgt naar de hete mantel erboven. Het verlaagt daar het smeltpunt, zodat een deel van het gesteente smelt. Volgens USGS is nog discussie over welk gesteente precies smelt: de zinkende plaat, de bovenliggende plaat of beide. De vulkanen komen duidelijk door subductie. De Andes en de Cascade Range in het noordwesten van de Verenigde Staten zijn allebei vulkanische bogen van dit type.

Er zijn nog twee soorten convergentie. Bij twee oceanische platen zinkt de ene onder de andere. Vulkanen groeien vanaf de zeebodem tot een gebogen eilandenboog, zoals de Marianen en Aleoeten. Bij twee continenten zinkt geen van beide, omdat continentaal gesteente te licht is. Als twee botsende ijsbergen kreukelt de korst en wordt zij opgestuwd. India botste ongeveer 50 miljoen jaar geleden op Azië. De voortdurende druk vormde de Himalaya, het hoogste landgebergte, en het Tibetaans Hoogland, gemiddeld ongeveer 4600 m hoog.