De oceanische lithosfeer daalt af in de aardmantel als subductieplaten. Grenzen tussen de subducterende plaat en de omringende mantel worden gedefinieerd als plaatinterfaces, wiens seismische beeldvorming de sleutel is tot het begrijpen van de plaatdynamiek in de mantel. Echter, gegevens over het bestaan ​​van plaatinterfaces onder 200 km blijven ongrijpbaar.

Prof. Chen Qifu's groep van het Instituut voor Geologie en Geofysica, De Chinese Academie van Wetenschappen (IGGCAS) en hun medewerkers observeerden twee verschillende seismische discontinuïteiten binnen de mantelovergangszone (~ 410 km tot 660 km) onder de westelijke Stille Oceaan.

De twee discontinuïteiten vertegenwoordigden de boven- en ondergrenzen van de ondergedompelde Pacifische hogesnelheidsplaat, overeenkomend met de plaat Moho en het oppervlak van gedeeltelijk gesmolten sub-plaat asthenosfeer, respectievelijk.

Dit werk is gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen op 9 november

Het subductieproces transporteert chemisch gedifferentieerde en gehydrateerde rotsen naar de aardmantel, het aandrijven van de cycli van warmte en materiële veranderingen tussen het aardoppervlak en het diepe binnenste.

Op ondiepe diepten ( <200km), een verscheidenheid aan seismische reflectiestudies van subductiezones hebben de bovenste en / of onderste interfaces van subductieplaten geïdentificeerd, die allemaal worden gekenmerkt door scherpe discontinuïteiten in de seismische snelheid.

De plaatinterfaces kunnen seismologisch worden gedetecteerd op ondiepe diepten. Echter, hoe diep de seismische snelheidsdiscontinuïteiten op plaatinterfaces zich kunnen uitstrekken, blijft onduidelijk, voornamelijk te wijten aan het ontbreken van beeldvorming met hoge resolutie van plaatinterfaces op diepten van minder dan 200 km.

Om het bestaan ​​en de oorsprong van diepe plaatinterfaces te begrijpen, de onderzoekers profiteerden van de dichte seismische arrays in het noordoosten van China om de bovenste mantelstructuren in de regio te bestuderen.

Ze vonden scherp dompelen, dubbele seismische snelheidsdiscontinuïteiten binnen de mantelovergangszone (~ 410 km tot 660 km) onder de westelijke Stille Oceaan die ruimtelijk samenvallen met de boven- en ondergrenzen van de hogesnelheidsplaat.

"Op basis van gedetailleerde seismologische analyses, de bovenste discontinuïteit werd geïnterpreteerd als de Moho-discontinuïteit van de verzonken plaat, " zei Prof. Chen. "De lagere discontinuïteit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door het gedeeltelijk smelten van de asthenosfeer van de sub-plaat onder waterrijke omstandigheden in het zeewaartse deel van de plaat."

De afgebeelde verschillende plaatmantelgrenzen op diepten tussen 410 en 660 km, dieper dan eerder waargenomen, suggereren een compositie van een gelaagde mat en een hoog watergehalte onder de mat.