To accrete or not accrete,that is the question

Along modern convergent margins tectonic processes span a spectrum from accretion to erosion. The process of accretion is generally recognized because it leaves a geologic record, whereas the process of erosion is generally hypothetical because it produces a geologic hiatus. Major conditions that determine the dominance of accretion or erosion at modern convergent margins are: 1) rate and direction of plate convergence, 2) sediment supply and type in the trench, and 3) topography of the subducting ocean floor. Most change in structure has been ascribed to plate motion, but both erosion and accretion are observed along the same convergence margin. Thus sediment supply and topography are probably of equivalent importance to plate motion because both erosion and accretion are observed under constant conditions of plate convergence.The dominance of accretion or erosion at a margin varies with the thickness of trench sediment. In a sediment flooded trench, the proportions of subducted and accreted sediment are commonly established by the position of a decollement along a weak horizon in the sediment section. Thus, the vertical variation of sediment strength and the distribution of horizontal stress are important factors. Once deformation begins, the original sediment strength is decreased by sediment remolding and where sediment thickens rapidly, increases in pore fluid pressure can be pronounced.In sediment-starved trenches, where the relief of the subducting ocean floor is not smoothed over, the front of the margin must respond to the topography subducted as well as that accreted. The hypothesized erosion by the drag of positive features against the underside of the upper plate (a high stress environment) may alternate with erosion due to the collapse of a margin front into voids such as graben (a low stress environment).

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Zusammenfassung Entlang modernen konvergierenden Plattenrändern können tektonische Prozesse ein weites Spektrum von Anlagerung bis Erosion umspannen. Der Prozeß der Anlagerung wird generell erkannt, weil er eine geologische Folge aufbaut. Demgegenüber bleibt der Prozeß der Erosion im allgemeinen hypothetisch, weil er einen Hiatus hinterläßt. Die wesentlichen Bedingungen, die das Vorherrschen von Anlagerung oder Erosion bestimmen, sind: 1) Richtung und Rate der Plattenkonvergenz. 2) Sedimentlieferung und-art im Graben. 3) Topographie des subduzierenden Ozeanbodens. Die meisten Wechsel in der Struktur werden der Plattenbewegung zugeschrieben, aber sowohl Erosion als auch Anlagerung sind an demselben konvergierenden Plattenrand beobachtet worden. Daher sind wahrscheinlich die Sedimentanlieferung und die Topographie von gleichrangiger Bedeutung im Hinblick auf die Plattenbewegung, weil Erosion und Anlagerung unter konstanten Bedingungen von Plattenkonvergenz beobachtet werden.Das Vorherrschen von Anlagerung oder Erosion entlang einem Plattenrand variiert mit der Mächtigkeit der Grabensedimente. In einem sedimentbeladenen Graben werden die Verhältnisse von subduzierten und angelagerten Sediment im allgemeinen etabliert durch die Lage einer Abschiebung entlang einem schwachen Horizont innerhalb des Sedimentstapels. Daher sind die Variation der Sedimentfestigkeit in der Vertikalen sowohl als auch die Verteilung der horizontalen Spannungen bedeutende Faktoren. Sobald die Deformation beginnt, nimmt die ursprüngliche Sedimentfestigkeit ab durch die Umgestaltung des Sediments und dort, wo die Sedimentmächtigkeit rasch zunimmt, steigt der Porenwasserdruck deutlich an.In sedimentarmen Gräben, wo das Relief des subduzierten Ozeanbodens nicht ausgeglättet wird, muß die Front des Plattenrandes sowohl auf die subduzierte Topographie reagieren als auch auf die der Anlagerungsgefüge. Die hypothetische Erosion durch den Widerstand der positiven morphologischen Formen gegenüber der Unterseite der höher gelegenen Platte (ein environment hoher Spannungen) kann alternieren mit Erosion, die auf dem Kollabieren eines Plattenrandes in Hohlräume wie etwa in Gräben hinein beruht (ein environment niedriger Spannungen).

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Résumé Le long des bords des plaques convergentes actuelles, l'action tectonique couvre une gamme de processus qui va de l'accrétion à l'erosion. Un processus d'accrétion est d'ordinaire démontré par les traces géologiques qui qu'il laisse, tandis qu'un processus d'érosion, engendrant un hiatus géologique, est geéralement hypothétique. Les principales conditions qui déterminent la prédominance de l'un ou de l'autre processus sont: 1) la cinématique (vitesse et direction) de la convergence; 2) la quantité et la nature de l'apport sédimentaire dans la fosse; 3) la topographie du fond océanique en voie de subduction. La plupart des changements de structure ont été rapportés à la cinématique des plaques. Cependant des actions d'érosion et d'accrétion sont observés le long d'une même bordure convergente; par conséquent l'apport sédimentaire et la topographie océanique jouent probablement un rôle aussi important que la cinématique des plaques.La prédominance de l'accrétion ou de l'érosion le long d'une jonction dépend de l'épaisseur des sédiments de la fosse. Dans une fosse remplie de sédiments, les proportions de sédiments subductés et accrétionnés sont communément déterminés par la position, dans la série sédimentaire, d'un horizon peu résistant le long duquel s'opère un décollement. Il en résulte que les variations verticales de compétence des sédiments et la distribution des contraintes horizontales sont des facteurs importants. Dès que la déformation commence, la résistance mécanique originelle des sédiments est abaissée par leur fluage et, là où les sédiments s'épaississent rapidement, il peut y avoir accroissement marqué de la pression des fluides intersticiels.Dans des fosses pauvres en sédiments, et lorsque le relief du fond océanique en subduction n'est pas aplani, la position du contact des plaques doit résulter autant de la topographie de la plaque descendante que de celle de la plaque supérieure. L'érosion hypothétique due à l'entraînement de formes de relief sous la plaque supérieure (situation de contraintes élevées) peut alterner avec une érosion due à l'effondrement du bord de la plaque par un mécanisme de type «>graben»< (situation de contraintes basses).

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