|
Загадочные вязкие сгустки в основании земной мантии
|
|
|
|
В некоторых частях недр Земли сейсмические волны распространяются с разной скоростью в зависимости от направления, в котором они проходят через слои горных пород в недрах Земли. Это свойство известно как сейсмическая анизотропия, и оно может дать важную информацию о том, как деформируются силикатные породы мантии, особенно на самых нижних ее слоях. Напротив, области, через которые сейсмические волны распространяются с одинаковой скоростью независимо от направления, считаются изотропными.
|
|
|
|
В нижних 300 километрах мантии, также известных как слой D, анизотропия потенциально вызвана мантийными плюмами или мантийными потоками, взаимодействующими с краями крупных провинций с низкой скоростью сдвига: плотных горячих сгустков размером с континент (крупных нижнемантийных базальных структур) у основания мантии. мантия над ядром. Остается много вопросов о вязкости, движении, стабильности и форме СГУСТКОВ, а также о том, как на них могут влиять мантийные плюмы и субдукция.
|
|
|
|
В статье, опубликованной в журнале Geochemistry, Geophysics, Geosystems, Рой и его команда использовали ASPECT, программное обеспечение для моделирования 3D-конвекции мантии, и ECOMAN, программу для моделирования структуры мантии, для изучения глубин мантии. Они протестировали пять различных конфигураций моделей мантии, регулируя вязкость и плотность сгустков. Цель состояла в том, чтобы увидеть, какая конфигурация наиболее точно воссоздаст наблюдаемую сейсмическую анизотропию.
|
|
|
|
|
|
|
Исследователи рассматривали капли как области со своим собственным уникальным химическим составом, которые формируются из слоя толщиной 100 километров на дне мантии. Их модели моделировали формирование мантийных шлейфов за последние 250 миллионов лет, в течение которых происходили такие события, как распад Пангеи, открытие Атлантики и эволюция различных зон субдукции.
|
|
|
|
Исследование предполагает, что наилучшим объяснением наблюдаемой сейсмической анизотропии является то, что сгустки на 2% плотнее и в 100 раз более вязкие, чем окружающая мантия. Это согласуется с наблюдениями за проявлениями анизотропии в сейсмических данных. Шлейфы образуются в основном по краям сгустков, где сильная деформация вызывает сильную анизотропию.
|
|
|
|
Источник
|
