4.

Vulkanbögen und Subduktion

Seismologen erkannten schon in den dreißiger Jahren an den Festlandsrändern des Pazifiktyps besondere Strukturen. Hier konzentrieren sich Erdbebenherde, die in geringer Tiefe liegen. Die Tiefe der Erdbebenherde nimmt landeinwärts zu, bis sie in einer Entfernung von 700 Kilometern von der Bogenfront aus ein Maximum von etwa 700 Kilometern erreichen. Aus einer genauen Analyse schloss der amerikanische Seismologe Hugo Benioff auf eine Verwerfungszone, die sich durch die Kruste bis in den oberen Mantel erstreckt und landeinwärts in einem Winkel von etwa 45 Grad abfällt. Eine ähnliche Unterschiebung der südlichen Alpen unter die nördlichen Alpen wurde 1906 vorgeschlagen. Im Rahmen der Plattentektonik wurde eine solche Zone Subduktion genannt.

Inzwischen wurde nachgewiesen, dass ähnliche Subduktionen an fast allen Küsten des Pazifiktyps aktiv sind. Die meisten dieser Zonen weisen ein größeres System von Störungen und Verwerfungen auf, die parallel zur allgemeinen Längserstreckung des Gebirges verlaufen. Bei der Subduktion versinkt fortwährend Kruste im Mantel und schmilzt.

Ein wichtiger Effekt, der beim Schmelzen der subduzierten Ozeankruste auftritt, ist die Bildung neuen Magmas. Wenn die abgetauchte Ozeankruste schmilzt, steigt das Magma von der Subduktionszone tief im Innern des Mantels bis zur Erdoberfläche auf. Hier liegt eine auffallende Zone von Vulkanen. Bei der Subduktion von ozeanischer Kruste unter ozeanische Kruste entstehen lange, bogenförmige Ketten von Vulkaninseln; Beispiele sind Japan, die Philippinen, die Kurilen und die Alëuten. Wo ozeanische Kruste unter kontinentale Kruste geschoben wird, liegt die Zone des Vulkanismus in langen Gebirgsketten wie den Kordilleren, die im Landesinnern und bis zu 100 Kilometer von der Subduktionszone entfernt liegen. (Die Zone selbst befindet sich entlang eines unterseeischen Grabens vor der Küste des Kontinents.) Mit Subduktionen und der Entstehung von Magmen ist die Bildung von Lagerstätten verbunden.