Subduktionszoner är hörnstenskomponenter i plattektoniken, med en platta som glider under en annan tillbaka in i jordens mantel. Men själva början av denna process – subduktionsinitiering – förblir något mystisk för forskare eftersom det mesta av det geologiska underlaget för subduktion är begravt och överskrivet av de extrema krafterna som spelar. Det enda sättet att förstå hur subduktionszoner kommer igång är att titta på unga exempel på jorden idag.

I en ny studie, Shuck et al. använde en kombination av seismiska avbildningstekniker för att skapa en detaljerad bild av Puysegur-graven utanför Nya Zeelands sydvästra kust. På sidan, Stillahavsplattan i öster åsidosätter den australiensiska plattan i väster. Puysegur-marginalen är extremt tektoniskt aktiv och har bytt regimer flera gånger under de senaste 45 miljoner åren, övergång från rivning till strejk-slip till begynnande subduktion. Marginalens välbevarade geologiska historia gör den till en idealisk plats för att studera hur subduktion startar. Teamets seismiska strukturella analys visade att subduktionszoninitiering börjar längs befintliga svagheter i jordskorpan och förlitar sig på skillnader i litosfärisk densitet.

Förutsättningarna för subduktionszonens bildande började för cirka 45 miljoner år sedan, när de australiensiska och Stillahavsplattorna började dra isär från varandra. Under den perioden, utvidgningskrafter ledde till havsbottnens spridning och skapandet av en ny oceanisk litosfär med hög täthet i söder. Dock, i norr, Zealandias tjocka och flytande kontinentala skorpa sträcktes bara ut och tunnades något. Under de kommande flera miljoner åren, plattorna roterade, och glidande deformation flyttade den oceaniska litosfären med hög densitet från söder till norr, där den slog in i kontinental litosfär med låg densitet, tillåta subduktion att börja.

Forskarna hävdar att skillnaderna i litosfärisk densitet i kombination med befintliga svagheter längs gränsen mellan de tidigare tektoniska faserna underlättade subduktionsinitiering. Teamet drar slutsatsen att strejk-slip kan vara en viktig drivkraft för initiering av subduktionszoner på grund av dess förmåga att effektivt sammanföra sektioner av heterogen litosfär längs plattans gränser.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.