Сходящиеся границы

9 июня 1994 года под Боливией произошло землетрясение магнитудой 8.3 на глубине 636 км, внутри плиты, погрузившейся в мантию.

Где кора снова уходит вниз

Сотни миллионов лет размеры Земли остаются примерно одинаковыми, поэтому кора, образующаяся у хребтов, должна с той же скоростью уничтожаться где-то ещё. Это происходит на сходящейся границе, где плиты движутся навстречу друг другу. Дальнейшее зависит от того, какие типы литосферы встречаются. Океанская кора тонкая и плотная, базальтового состава. Материковая кора толще и включает более лёгкие породы, например гранит. При их встрече плотная океанская плита уступает: изгибается вниз и погружается, или субдуцирует, в мантию. Место её погружения называют зоной субдукции.

Там, где плита изгибается вниз, на океанском дне возникает глубоководный жёлоб. USGS пишет, что, если бы удалось осушить Тихий океан, стали бы видны длинные дугообразные жёлоба длиной в тысячи километров и глубиной от 8 до 10 км. Самая глубокая точка, Бездна Челленджера на южном конце Марианского жёлоба, уходит почти на 11 000 м вниз. Её глубина относительно уровня моря больше, чем высота Эвереста над ним. У Южной Америки океанская плита Наска погружается под Южно-Американскую плиту вдоль Перуанско-Чилийского жёлоба, а сжатый край материка поднялся и образовал Анды.

Чем дальше вглубь материка, тем глубже землетрясения

Погружающаяся плита не скользит плавно на всём пути. Её глубинная часть раскалывается на фрагменты, которые сцепляются, а затем резко смещаются. Контакт между двумя плитами тоже то заклинивает, то срывается. BGS отмечает, что зоны субдукции порождают большинство землетрясений магнитудой более 6 и самые глубокие землетрясения. Поскольку очаги следуют за плитой, на карте их глубин видна чёткая закономерность: у жёлоба они неглубокие, а вглубь материка становятся всё глубже, вплоть до примерно 700 км. Боливийское землетрясение 1994 года на глубине 636 км было одним из самых глубоких сильных землетрясений, зарегистрированных в Южной Америке. Его ощущали даже в Торонто, но из-за большой глубины ущерб оказался небольшим. В модели точки выстраиваются вдоль такой же наклонной линии.

Почему появляются вулканы

На материке, на некотором расстоянии от жёлоба и параллельно ему, тянется ряд вулканов. В модели вулкан расположен над местом, где верхняя поверхность погружающейся плиты находится на глубине около 100 км. Погружающаяся плита несёт воду, связанную в минералах. При нагревании вода высвобождается и поднимается в горячую мантию над плитой. Она снижает температуру плавления породы, и часть породы плавится. USGS отмечает, что учёные всё ещё обсуждают, какая именно порода плавится: погружающаяся плита, плита над ней или обе. Но связь вулканов с субдукцией несомненна. Анды и Каскадные горы на северо-западе тихоокеанского побережья Северной Америки образуют такие вулканические дуги.

Картину дополняют ещё два вида схождения. При встрече двух океанских плит одна погружается под другую, а вулканы растут со дна моря и образуют изогнутую цепочку островов, островную дугу, например Марианские или Алеутские острова. При встрече двух материков ни один не погружается, поскольку материковые породы слишком лёгкие. Как два напирающих друг на друга айсберга, кора сминается и выталкивается вверх. Индия столкнулась с Азией примерно 50 миллионов лет назад. Медленное сжатие с тех пор подняло Гималаи, высочайшие горы суши, и Тибетское нагорье со средней высотой около 4600 м.