Wetenschap
Hoe mantelbewegingen het aardoppervlak vormen
De beweging van tektonische platen vormt de rotsachtige kenmerken van het aardoppervlak. De convergentie van platen kan bergketens of oceaangeulen vormen, en hun divergentie kan oceanische ruggen vormen. Maar het zijn niet alleen de platen zelf die de topografie van de aarde beïnvloeden. De onderliggende mantellaag oefent zijn eigen subtiele invloed uit, die zelfs op plaatsen ver van de randen van tektonische platen te zien is, en wordt resttopografie genoemd.
Om beter te begrijpen hoe de mantel de topografie beïnvloedt, hebben Stephenson en collega's, voortbouwend op eerder werk gericht op de oceanen, twee nieuwe databases gemaakt. Het artikel is gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research:Solid Earth .
Men verzamelt 26.725 metingen van de korstdikte over de hele wereld, de grootste database tot nu toe, samen met schattingen van de seismische snelheid. De andere bevat laboratoriumanalyse van seismische snelheid als functie van temperatuur, dichtheid en druk. Samen hielpen deze metingen de aardkorstinvloeden op de topografie te ontwarren van mantelinvloeden om de resterende topografie te identificeren.
De onderzoekers ontdekten dat verschillen in de temperatuur en de chemische structuur van de mantel tot golven en bassins in het landschap kunnen leiden die verschillen van die aan de randen van tektonische platen. Deze kenmerken kunnen tot twee kilometer stijgen of dalen en zich over honderden tot duizenden kilometers uitstrekken, allemaal binnen de binnenkant van platen.
Enkele van de hoogste deining (ongeveer 2 kilometer), waarvan wordt aangenomen dat ze overeenkomen met locaties waar de mantel bijzonder heet is, zijn te vinden in de regio Afar-Jemen-Rode Zee, westelijk Noord-Amerika en IJsland. Enkele van de diepste bassins (dieper dan ongeveer 1,5 kilometer), waar men denkt dat de mantel koeler is, bevinden zich in gebieden nabij de Zwarte, Kaspische en Aralzee, evenals in de Oost-Europese vlakte. Dit patroon van deining en bekkens kan – tot op zekere hoogte – de locaties beheersen waar significante erosie en sedimentaire afzetting plaatsvinden.
Deze topografische kenmerken kunnen zich gedurende miljoenen jaren langzaam ontwikkelen, maar beheersen niettemin belangrijke geologische processen. Volgens de onderzoekers zouden deze bevindingen kunnen helpen bij het verklaren van het bestaan van magmatisme dat ver van de plaatgrenzen wordt aangetroffen. Ze kunnen wetenschappers ook helpen de ongrijpbare effecten van stroming in de aardmantel op het oppervlak door de geologische tijd heen te begrijpen.