Ostrovný oblúk

Oblúkovitý tvar línie sopečných ostrovov je spôsobený tvarom subdukčnej zóny. Tá má mierne zahnutý oblúkovitý tvar kvôli zakriveniu zeme (ako napríklad preliačina na pingpongovej loptičke, ktorá nebude nikdy rovná).

Na strane ostrovného oblúka, kde prebieha subdukcia, vzniká hlbokomorská priekopa alebo trenč, ktorá je povrchovým prejavom podsúvania platní. Dôvodom vzniku hlbokomorskej priekopy je ohyb ponárajúcej sa platne, ktorý spôsobuje gravitačný ťah ťažkej oceánskej kôry, ktorej okraj na povrchu sa je ohýbaný smerom nadol. V oblasti subdukcie dochádza v hĺbke k rozpadu ponárajúcej sa platne, čo spôsobuje rad zemetrasení. V smere ponárania platne od hlbokomorskej priekopy vzrastá hĺbka hypocentier zemetrasení, ktoré lemujú stále hlbšie sa ponárajúcu sa platňu. Táto oblasť je nazývaná Wadati-Benioffova zóna.

Oceánske panvy, ktoré sa v dôsledku pokračujúcej subdukcie postupne zmenšujú a sú podsúvané pod okolité platne. Takéto zvyšky oceánov sa označujú ako zostatkové panvy, ich veľkosť sa bude postupne zmenšovať až celkom zaniknú a na ich mieste dôjde k zrážke kontinentov a vzniku pásmového pohoria. Tento proces sa v geologickej histórii Zeme neustále opakuje.

V oblasti subdukčnej zóny dochádza k ponáraniu oceánskej kôry do zemského plášťa. Ponárajúca sa platňa je vystavená vysokým tlakom a zvýšenej teplote. Vodou presýtená oceánska kôra v hĺbke asi 60 – 130 km^[2] stráca fluidá. Tie stúpajú k povrchu cez plášť, spôsobujú jeho natavovanie a vznik vápenato-alkalickej magmy (najčastejšie andezitovej (OIA), bazaltovej (OIT) alebo ich zmesi). Táto mamga stúpa k povrchu a intruduje nadložnú litosféru alebo preniká až na povrch, kde spôsobuje výlevy lávy a vznik sopiek. Magmy oceánskych oblúkov možno na základe obsahov alkálií deliť na 3 typy:

• tholeitová – je skôr bázická, vzniká v úvodnom štádiu subdukcie, jej produkty predstavujú hlavne bazalty a bazaltické andezity.
• vápenato-alkalická – možno ju členiť na nízko a vysoko draselnú sériu. Je prejavom vyvinutého ostrovného oblúka s vulkanizmom produkujúcim andezity, dacity, ryodacity až ryolity. Tieto horniny sú hojnejšie v kontinentálnych vulkanických oblúkoch.
• alkalická (tiež šošonitová) – je zriedkavejšia a typická pre finálne štádium vulkanizmu sopečných ostrovov. Je tu pozorovaný nárast obsahu MgO, Ni a Cr, čo je indikátor vyššieho prísunu plášťovej (primitívnej) magmy. Jej produktami sú bázické horniny ako šošonit, absarokit alebo banakit.

Názory na pôvod magmy spôsobujúcej vulkanizmus na ostrovných sa s časom menili. Dávnejšie sa predpokladal pôvod z benioffovej zóny, no tieto predpoklady sa nepotvrdili. Až neskôr sa začalo uvažovať o pôvode z astenosféry – teda z plášťového klinu nad subdukčnou zónou, ktorý bol obohatený o fluidá a došlo v ňom k parciálnemu taveniu. Tavenie subdukovanej oceánskej litosféry bolo povrdené iba v špecifických prípadoch, keď išlo o mladú, horúcu litosféru.Veľké množstvo unikajúcich fluíd tiež spôsobuje premenu ultrabázických hornín plášťa nad subdukčnou zónou na serpentinit. Tavenie kontinentálnej kôry spôsobené prienikom fluíd zo subdukčnej zóny bolo pozorované v zložení batolitov v Andách.^[2]

Sú rozoznávané dve štádiá vývoja ostrovných oblúkov^[3]:

• jednoduché ostrovné oblúky: vznikajú pri počiatočnom štádiu vývoja. Majú kôru oceánskeho typu (teda bázickú, napr. ostrovy Tonga).
• zložité ostrovné oblúky: vznikajú v pokročilom štádiu. Majú kôru prechodného typu spôsobené intrúziami intermediátnych alebo granitoidných hornín (napr. Japonsko).