WikiDer > Мантийный клин

Mantle wedge

А мантийный клин это кусок треугольной формы мантия что лежит над подчинение тектоническая плита и ниже основной пластины. Этот кусок мантии можно идентифицировать с помощью скоростных сейсмических изображений, а также карт землетрясений.[1] Поглощающие океанические плиты несут большое количество воды; эта вода понижает температуру плавления вышеупомянутого мантийного клина.[2] Таяние мантийного клина также может способствовать разгерметизации из-за течения в клине. Этот расплав порождает связанные вулканизм на поверхности земли. Этот вулканизм можно увидеть по всему миру в таких местах, как Япония и Индонезия.[3]

Поперечный разрез зоны субдукции и задугового бассейна. Jpg

Вода в мантии клин

Магмы произведенные в регионах зоны субдукции имеют высокие летучий содержание. Эта вода образуется в результате разложения водных минералов в погружающейся плите, а также воды в океанической плите в результате просачивания морской воды. Эта вода поднимается от погружающейся плиты к доминирующему мантийному клину. Вода снижает температуру плавления клина и оставляет после себя включения расплава, которые можно измерить в связанных вулканических породах дуги.[4][5]

Строение мантийного клина

В преддуга мантия простирается от того места, где погружающаяся плита встречается с холодным носом мантийного клина, это происходит на глубинах от 10 до 40 км.[1] Для этого региона характерны низкое затухание сейсмических волн и высокие скорости сейсмических волн. Существует граница между этой областью низкого ослабления и областью высокого ослабления на преддуговой стороне дуговых вулканов.[6] Для получения изображения области мантийного клина под вулканическими дугами необходимо согласованно использовать изображения P-волн, S-волн и сейсмического затухания. Эти томографический изображения показывают область с низкой скоростью и высоким затуханием над погружающейся плитой. Наименьшие скорости в этих областях вулканической дуги Vp = 7,4 км · с.−1 и Vs = 4 км · с−1.[1] Области мантийного клина, не связанные с дуговым вулканизмом, не демонстрируют столь низких скоростей. Это можно объяснить образованием расплава в мантийном клине.

Мантийный клин поток

Течение в мантийных клиньях имеет важное влияние на термическую структуру, общую мантийную циркуляцию и плавление внутри клина. Минералы находятся анизотропный и обладают способностью выравниваться в мантии при воздействии напряжения.[1] Эти минеральные выравнивания можно увидеть, используя сейсмическая съемка, поскольку волны будут проходить через минерал с разной ориентацией с разной скоростью. Деформация сдвига связанные с мантийным потоком, выровняют быстрое направление пироксен и оливин зерна по направлению потока. Это наиболее распространенная теория течения в мантии, хотя существуют противоположные теории (6).[нужна цитата]. Поток внутри мантийного клина параллелен коре до тех пор, пока не достигнет относительно более холодной носовой части клина, затем переворачивается и становится параллельным погружающейся плите. Носовая часть клина обычно изолирована от общего мантийного потока.[6]

Окисление в мантийном клине

Исследования показали, что магмы которые производят островные дуги, больше окисленный чем магмы, которые производятся в срединно-океанические хребты. Эта относительная степень окисления была определена степенью окисления железа в жидкие включения в стеклянных вулканических породах. Установлено, что эта степень окисления коррелирует с влагосодержанием мантийного клина. Сама вода является плохим окислителем, и поэтому окислитель должен переноситься в виде растворенного иона при погружении плиты.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Weins, A.D .; Кондер, А. Дж .; Фол Х. У. (2008). «Сейсмическое строение и динамика мантийного клина». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 36: 421–455. Дои:10.1146 / annurev.earth.33.092203.122633.
  2. ^ Kelley, K .; Планка, Т .; Newman, S .; Stolper, E .; Grove, T .; Парман, С .; Хаури, Э. (2010). «Таяние мантии в зависимости от содержания воды под Марианской дугой». Журнал петрологии. 51 (8): 1711–1738. Дои:10.1093 / петрология / egq036.
  3. ^ а б Хиршманн, М. М. (2012). «Сглаживание окисления мантии Земли». Научный журнал. 10 (1126).
  4. ^ Ван Кекен, Питер Э (2003). «Структура и динамика мантийного клина» (PDF). Письма по науке о Земле и планетах. 215 (3–4): 323–338. Bibcode:2003E и PSL.215..323V. Дои:10.1016 / S0012-821X (03) 00460-6. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-21.
  5. ^ Kimura, J .; Йошида, Т. (2006). «Вклад пластового флюида, мантийного клина и земной коры в происхождение четвертичных лав в северо-восточной части Японской дуги». Журнал петрологии. 47 (11): 2185–2232. Дои:10.1093 / петрология / egl041.
  6. ^ а б Stachnik, J.C .; Аберс, А. Г. (2004). «Сейсмическое затухание и температуры мантийного клина в зоне субдукции Аляски». Журнал геофизических исследований. 10 (B10304). Дои:10.1029 / 2004jb003018.