הפחתה

תרשים מס' 1: חתך באזור הפחתה

בגאולוגיה, הפחתה היא תהליך המתרחש בגבול סגירה, בו חודר לוח אוקייני אל מתחת לליתוספירה של לוח שכן. מקטע המפגש בין שני הלוחות נקרא אזור הפחתה. אזורים אלה מועדים לאסונות טבע, בעיקר לרעידות אדמה, לצונאמי ולהתפרצויות געשיות.

הפחתה היא הכוח המניע תהליכים טקטוניים, ובלעדיה לא תוכל להתרחש תנועה של לוחות. עד תחילת המאה ה-21 נצפתה הפחתה בכדור הארץ בלבד, אולם ניתן לפרש תוואים באירופה, ירחו של צדק, כתוצרים של פעילות טקטונית.

גאולוגיה של אזורי הפחתה

תרשים אינטראקטיבי של מבנה כדור הארץ

רקע

הליתוספירה של כדור הארץ מורכבת מן הקרום ומחלקה העליון של המעטפת העליונה. קיימים שני סוגים של ליתוספירה:

• ליתוספירה אוקיינית – שבחלקה העליון מצוי קרום אוקייני
• ליתוספירה יבשתית – שבחלקה העליון מצוי קרום יבשתי

הליתוספירה מורכבת מלוחות טקטוניים, הנעים בכמה אופנים:

• מתרחקים זה מזה בגבולות פתיחה
• נעים זה לצד זה בכיוונים מנוגדים בגבולות חילוף
• מתקרבים זה לזה בגבולות סגירה

בגבולות סגירה כאלה, כאשר אחד מן הלוחות מורכב מקרום אוקייני – מתקיימת הפחתה.

המונח הפחתה בעברית נטבע כנראה על ידי פרופ' רפי פרוינד מהאוניברסיטה העברית בירושלים. המונח בלועזית הוא סבדקציה (באנגלית Subduction - כניעה). המילה הפחתה נבחרה, מכיוון שהיכן שמתרחש התהליך המתואר לעיל, קרום כדור הארץ מופחת. זאת מכיוון שכאמור הלוח האוקיאני נוחת אל מתחת ללוח בעל קרום יבשתי, וכשהוא מגיע לעומק של כ־600 קילומטר, הוא מאבד את תכונות המוצק שלו, והופך להיות חלק מהמעטפת. מנגד, מתקיים בשול האחר של הלוח - ברכס המרכז אוקיאני תהליך הפוך של בניית קרום חדש, שמפצה על הפחתת הקרום בקצה האחר של הלוח הטקטוני (ראו להלן). הלוח הימי נוחת אל מתחת ללוח היבשתי מכיוון שהקרום הימי כבד מהיבשתי. המשקל הסגולי הממוצע של הקרום הימי העשוי רובו מבזלות הוא 3.3 גרם/סמ"ק, בעוד שזה של הלוח היבשתי המורכב ברובו מסלעים צורניים (סיליקה) וגירניים הוא 3.0 גרם/סמ"ק.

קרום אוקייני נוצר באמצעות התפשטות קרקעית הים – תהליך גאולוגי המתרחש ברכסים מרכז אוקייניים, ובו נוצרים מקטעי קרום חדשים כתוצאה מהתגבשות של מאגמה. המקטעים החדשים מתרחקים בהדרגה זה מזה ומן הרכס המרכז אוקייני, שם נמשכת היווצרותם של סלעים חדשים. הסלעים המתרחקים מתקררים בהדרגה וצפיפותם עולה.

מאחר ששטח והיקף כדור הארץ נותרים ללא שינוי, צמיחה כזו מלווה בהרס או בצמצום. אלה מתרחשים בגבולות סגירה בשתי דרכים:

• במפגש בין שני לוחות יבשתיים נדחסים סלעי הקרום ונוצר רכס הרים בתהליך של אורוגנזה
• במפגש בין שני לוחות שאחד מהם אוקייני תיווצר כאמור הפחתה

גילם של העתיקים בסלעי קרקעית הים הוא כ-180 מיליון שנים – לעומת גילם של סלעים יבשתיים המגיע ל-4.5 מיליארד שנה. ההסבר לפער נעוץ בעובדה שבתהליך הפחתה ממוחזר רק קרום אוקייני, ומדובר בתהליך מחזורי שנמשך בין 180 ל-200 מיליון שנה.

מחקר

ראשית גילויים של אזורי הפחתה במחקר סייסמולוגי שנערך ברחבי העולם במטרה לעקוב אחר רעידות אדמה. במחקרים אלה גילו גאופיזיקאים הבדלים בעומקם של מוקדי הרעידות. רעידות האדמה הרדודות יותר התגלו סמוך לשולי יבשות. אלה הלכו והעמיקו ככל שהתקרבו לאותן יבשות, והעמיקו אף יותר מתחת להן – עד לעומק שלא עלה על 650 ק"מ לערך. תפוצה גאוגרפית זו – המשתרעת על רצועה שרוחבה כ-150 ק"מ במקביל לשולי היבשות – נקראת אזור ודאטי-בניוף, על שמם של החוקרים שתיארו אותה: קיו ודאטי והוגו בניוף.

פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו.

מבנה אזור הפחתה

מבנה אזור הפחתה

פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו.

תופעות באזורי הפחתה

געשיות והתמרה

אזורי הפחתה הם אזורים שדרכם קל מאוד לסלעים להיקבר להגיע לליתוספירה באמצעות הובלה. האזור בליתוספירה שאליו מגיעים הסלעים מאזור ההפחתה נקרא לוח הפחתה. בלוח ההפחתה פועלים על הסלעים לחץ וחום עצומים, מה שגורם לתהליכים כימיים להתרחש בהם ולמינרלים בהם לינטות לפי כיוון הלחץ. עקב התהליכים הכימיים הם בעצם הופכים לסלע חדש ובסלעים מסוימים זה גם גורם למינרלים חדשים להופיע. קוראים לתהליך זה התמרה אזורית.

סלעים עם עמידות פחות גדולה בחום או שנכנסו למקום עמוק וחם יותר בליתוספירה יכולים להינמס במקום לעבור התמרה (ההתמרה קוראת במצב צבירה מוצק). סלעים נמסים הם מגמה, וכשמגמה מתפרצת יש הר געש. בגלל שלוחות ההפחתה מהווים שער לפני כדור הארץ מהליתוספירה עקב החיבור שלהם לתעלת ההפחתה, המגמה יכולה לפרוץ משם בהרבה יותר קלות (הרי במקומות אחרים היא צריכה המיס את הקרום ורק אז לפרוץ). זה גורם להתפרצויות רבות של הרי געש באזורי ההפחתה.

לקריאה נוספת

• שלמה שובאל, צפונות כדור הארץ, האוניברסיטה הפתוחה, 2006, מסת"ב 965-06-0872-9
• עקיבא פלכסר, גאולוגיה, יסודות ותהליכים, אקדמון, 1992, מסת"ב 965-350-026-0
• עמנואל מזור, גאולוגיה בפטיש ישראלי, האוניברסיטה הפתוחה, 1994, מסת"ב 965-06-0276-3
• אביהו גינצבורג, מבוא לגאופיזיקה, האוניברסיטה הפתוחה, 2010, מסת"ב 978-965-06-1196-5
• צבי בן-אברהם, ‏חקר קרקעית הים, סדרת אוניברסיטה משודרת, בהוצאת משרד הביטחון – ההוצאה לאור, 1985
• יוסי מרט, ‏זמן עמוק וגאולוגיה דינמית, סדרת אוניברסיטה משודרת, בהוצאת משרד הביטחון – ההוצאה לאור, 1990
• יהושע קולודני, ‏13 שיחות על גאולוגיה, סדרת אוניברסיטה משודרת, בהוצאת משרד הביטחון – ההוצאה לאור, 2012

• Kent C. Condie, Plate Tectonics and Crustul Evolution, Forth Edition, Butterworth-Heinemann 1997, ISBN 0750633867
• Graham R Thompson and Jonathan Turk, Introduction to physical Geology, Brooks Cole, second edition, 1997, ISBN 0030243483
• Gerald Scubert and Donald L. Turcotte, Geodynamics, Cambridge University Press, second edition, 2002, ISBN 0521666244
• William Lowrie, Fundamentals of Geophysics, Cambridge University Press, Second Edition 2007, ISBN 0-521-67596-0
• Encyclopedia of Geology, Richard C. Selley, Robin Cocks, Ian Plimer (Editors), Elsevier Academic Press, First edition 2005, ISBN 0-12-636380-3
• Bruce Houghton at al, Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, 1999, ISBN 0-12-643140-X
• Hansen, Vicki L. (2007). "Subduction origin on early Earth: A hypothesis". Geology. 35(12): 1059–1062. doi:10.1130/G24202A1.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא הפחתה בוויקישיתוף

• סדרת הרצאות וידאו – How the Earth Works, הרצאה מס' 15: Plate Tectonics – Why Continents Move, מרצה: Prof. Michael E. Wysession
• ספר מקוון – Plate Tectonics (אנ')

Mart, Y., Aharonov, E., Mulugeta, G., Ryan, W.B.F., Tentler, T., Goren, L. (2005). "Analog modeling of the initiation of subduction". Geophys. J. Int. 160(3): 1081–1091. doi:10.1111/j.1365-246X.2005.02544.x.{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link)

• The Death of Plates
• A Hotspot Alternative
• Where Continents Go to Die: A New Look into the Center of the Earth
• Deep-sea imaging reveals how tectonic plates slide
• Melt-rich channel observed at the lithosphere-asthenosphere boundary
• Origin of Magma