Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Seismologisch onderzoek toont een oud stromingsveld in de lagere mantel onder de Filippijnse zeeplaat aan

Een schematisch diagram dat overblijfselen toont van de vroege Cenozoïsche lagere mantelstroom in de Stille Oceaan onder de Filippijnse Zeeplaat. De witte balken en grijze stippellijnen duiden overblijfselen aan van het stromingsveld van de lagere mantel in de Stille Oceaan op respectievelijk ongeveer 50 Ma en 40 Ma. Credit:IOCAS

Onderzoekers uit China en Japan hebben verschillende kenmerken ontdekt van het stroomveld in de lagere mantel van de aarde. Ze onderzochten seismische anisotropie in het bovenste deel van de onderste mantel onder de Filippijnse Zeeplaat (PSP) en ontdekten dat het oude stromingsveld van de lagere mantel daar nog steeds bewaard is gebleven.



Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Geoscience .

De onderste mantel is een belangrijke laag van de aarde en kan een belangrijke rol spelen in de evolutie en de materiaalcyclus van het binnenste van de aarde. Algemeen wordt aangenomen dat het niet alleen de eindbestemming is van ondergedompelde platen, maar ook de geboorteplaats van mantelpluimen, twee belangrijke stijlen in de evolutie en materiaalcyclus van het aardoppervlak en het interieur. Onze kennis van de kenmerken van het stromingsveld en de geodynamica van de lagere mantel is echter nog steeds ontoereikend.

In deze studie voerden de onderzoekers P-golf azimutale anisotropietomografie uit om de 3D-anisotrope structuur van de korst en mantel in beeld te brengen tot een diepte van 1.600 km onder de PSP. De tomografische resultaten laten zien dat NS-snelle snelheidsrichtingen (FVD's) bestaan ​​op diepten van 700-900 km onder het midden van de PSP. Ze observeerden ook twee geïsoleerde snelle snelheidsafwijkingen met NW-SE FVD's op een diepte van 700-1.600 km onder de PSP.

Ze ontdekten dat de NS-FVD's op een diepte van 700-900 km geen verband houden met de plaatsubductie, omdat ze buiten de huidige subductiezones voorkomen. Ze zijn ook onafhankelijk van een mantelpluim, aangezien er sinds het vroege Cenozoïcum geen actieve mantelpluim meer onder de PSP is geweest.

Kaartweergaven van P-golf azimutale anisotrope snelheidstomografie. De oriëntatie en lengte van de zwarte balken vertegenwoordigen respectievelijk de snelle snelheidsrichting en amplitude van azimutale anisotropie. Credit:IOCAS

Op basis van eerdere geodynamische simulaties en seismologische resultaten concludeerden de onderzoekers dat de N-S FVD's op een diepte van 700-900 km het resterende stromingsveld van de lagere mantel van de Stille Oceaan op ongeveer 50 miljoen jaar geleden weerspiegelen.

Bovendien komen de twee geïsoleerde hogesnelheidsafwijkingen overeen met seismische verstrooiers op een diepte van 1.000-1.800 km die zijn gedetecteerd door eerdere seismologische onderzoeken, en hun locaties komen over het algemeen overeen met die van het verspreidingscentrum tussen de platen van Izanagi en de Stille Oceaan toen dit verspreidingscentrum zich bevond. staat op het punt te zinken onder de Euraziatische plaat. Er wordt dus aangenomen dat de geïsoleerde hogesnelheidsafwijkingen overblijfselen zijn van de ondergedompelde Izanagi-plaat.

"Er wordt verder afgeleid dat de NW-SE FVD's in de twee geïsoleerde snelle anomalieën het stroomveld van de lagere mantel in de Stille Oceaan weerspiegelen op ongeveer 40 miljoen jaar geleden, omdat de twee geïsoleerde snelle snelheidsafwijkingen omgeven zijn door een amorf mantelstroomveld en niet worden beïnvloed door het huidige lagere stroomveld. mantelstroom", zegt prof. Fan Jianke van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS), eerste en corresponderende auteur van het onderzoek.

"Onze studie toont aan dat seismische anisotropie wijdverspreider is in de lagere mantel dan eerder werd gedacht", aldus prof. Fan. "Deze waarnemingen leveren ook belangrijk en onafhankelijk seismisch bewijs voor het bestaan ​​van vervormingen uit het verleden in de lagere mantel, wat ons kan helpen de geodynamische eigenschappen van de lagere mantel beter te begrijpen."

Meer informatie: Overblijfselen van de verschuivende lagere mantelstroom van het Cenozoïcum in de Stille Oceaan, afgebeeld onder de Filippijnse Zeeplaat, Nature Geoscience (2024). doi.org/10.1038/s41561-024-01404-6

Journaalinformatie: Natuur Geowetenschappen

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Moet het houden van reptielen en amfibieën als huisdier worden beperkt?
  2. Sectie van DNA of RNA dat niet codeert voor eiwitten
  3. 10 manieren waarop uw geheugen volledig onnauwkeurig is
  4. Hominide prenatale groeisnelheid bleek te zijn toegenomen nadat afstammingslijn van chimpansees was gescheiden
  5. Hoe verbeteren microscopen ons leven vandaag?
  6. Wat betekent androgynie vandaag de dag?
  7. Hoe reproduceren algen zich?
  8. Uit DNA-analyse blijkt dat er meer soorten sluipwespen zijn dan verwacht
  9. Het sluiten van wegen gaat de effecten van habitatverlies voor grizzlyberen tegen

Wetenschap