Antike Plattentektonik verformt den tiefen Erdmantel auf globaler Ebene

Cientistas kartierte tiefe Regionen des Erdinneren, in denen sich der Mantel verformt. Die Arbeit analysierte seismische Wellen auf globaler Ebene und identifizierte Anisotropiemuster. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die meisten dieser Verzerrungen dort auftreten, wo alte tektonische Platten über Millionen von Jahren abgesunken sind.

Die Forschung untersuchte etwa 75 % des unteren Erdmantels, einer Schicht, die knapp über der Grenze zum Kern liegt und etwa 2.900 Kilometer tief ist. Ondas Durch Erdbeben erzeugte Scherkräfte breiten sich je nach Richtung und Eigenschaften des Materials mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus. Essa-Richtungsschwankungen, seismische Anisotropie genannt, dienen als Indikator für die Verformung im Mantel.

Análise aus einem riesigen seismischen Datensatz

Das Team sammelte mehr als 16 Millionen Seismogramme aus 24 Datenzentren auf der ganzen Welt. Das Material umfasst mehrere Phasen von Wellen, die sich durch den Mantel, durch den Kern und zurück bewegen. Der Essa-Ansatz ermöglichte die Kartierung der Dehnungsverteilung über Entfernungen von Hunderten von Kilometern.

Der Satz bildet eine der größten Sammlungen seismischer Daten, die jemals zusammengestellt wurden. Pesquisadores von Universidade von Califórnia bei Berkeley leitete die Bemühungen, in Zusammenarbeit mit anderen Experten. Die Studie wurde in der Zeitschrift The Seismic Record veröffentlicht, verknüpft mit Seismological Society oder America.

• Die Daten decken fast 75 % des unteren Erdmantels ab
• Anisotropia wurde in etwa zwei Dritteln der analysierten Regionen nachgewiesen
• Padrões ist in Bereichen, die mit alten subduzierten Platten in Zusammenhang stehen, deutlicher zu erkennen
• Das analysierte Ondas umfasst Phasen, die mit der Kern-Mantel-Grenze interagieren
• Die Gesamtzahl der Seismogramme von Volume übersteigt 16 Millionen Datensätze

Conexão mit subduzierten tektonischen Platten

Die Verformung im tiefen Erdmantel konzentriert sich hauptsächlich auf Bereiche, in denen frühere Platten versunken wären. Die Geodynamiker von Modelos hatten diesen Zusammenhang bereits vorhergesagt, aber die neue Kartierung bietet die erste globale Sicht auf der Grundlage seismischer Beobachtungen.

Placas, die absteigen, tragen Strukturen mit sich, die entstanden sind, als sie sich näher an der Oberfläche befanden. Im Laufe der Zeit können extreme Hitze und Druck Mineralien verändern und eine neue Ausrichtung im Material erzeugen. Die Essa-Wechselwirkung verschiebt und formt auch den Mantel um die Platten herum.

Jonathan Wolf, Hauptautor und Forscher von Universidade von Califórnia in Berkeley, kommentierte den Befund. Ele stellte fest, dass die Verformung im oberen Mantel durch die Anziehungskraft beweglicher Platten gut verstanden werden kann. Im unteren Erdmantel fehlte jedoch ein ähnlich umfassendes Verständnis. Die Studie geht in diese Richtung.

Possíveis-Mechanismen hinter der Anisotropie

Eine Hypothese geht davon aus, dass die Platten die fossile Anisotropie ihrer Oberflächenphase bewahren. Outra, das als wahrscheinlicher gilt, weist auf eine starke Verformung beim Absinken und Kontakt mit der Kern-Mantel-Grenze hin. Der Prozess verändert das mineralogische Gefüge und erzeugt eine neue anisotrope „Struktur“.

Nem alle Regionen ohne klares anisotropes Signal wären frei von Verformungen. In einigen Fällen ist das Signal möglicherweise einfach zu schwach, als dass es mit den aktuellen Methoden erkannt werden könnte. Die Forscher betonen, dass der Datensatz weiterhin eine wertvolle Quelle für zukünftige Untersuchungen ist.

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Die Arbeit bestimmt nicht die genauen Strömungsrichtungen im unteren Erdmantel, schafft aber einen Rahmen für Studien, die eine größere Auflösung anstreben. Wolf erwähnte den Wunsch, globale Strömungen auf verschiedenen lateralen Skalen detaillierter abzubilden.

Implicações zum Verständnis des Erdinneren

Der Erdmantel zirkuliert langsam durch Konvektionsströme, die mit der Bewegung tektonischer Platten verbunden sind. Essas-Ströme bewegen nicht nur Platten an der Oberfläche, sondern dehnen und verzerren auch das Mantelmaterial selbst. Die Studie bestätigt seit langem bestehende Theorien und liefert Beobachtungsbeweise auf planetarischer Ebene.

Conhecer versteht diese Prozesse besser, um die langfristige Dynamik des Planeten zu verstehen. Tiefe Verformungen beeinflussen über Millionen von Jahren das thermische und chemische Verhalten des Erdinneren. Weitere Pesquisas mit demselben Datensatz können mehr über Strömungsmuster verraten.

Der vollständige Artikel enthält methodische Details und Karten, die aus der Analyse generiert wurden. Ele unterstreicht die Bedeutung globaler seismischer Datenbanken für Fortschritte in der Geophysik.

Detalhes-Techniker für seismische Untersuchungen

Das Team analysierte seismische Wellen, die sich im Inneren von Terra über große Entfernungen ausbreiten. Die Variation der Geschwindigkeit entsprechend der Ausbreitungsrichtung zeigt bevorzugte Ausrichtungen im Mantelmaterial. Die Eigenschaft Essa entsteht durch akkumulierte Verformung im Laufe der geologischen Zeit.

Die Kern-Mantel-Grenze in etwa 2.900 km Tiefe stellt eine Übergangszone dar, die durch extreme Temperatur- und Druckunterschiede gekennzeichnet ist. Subduzierte Placas, die diese Tiefen erreichen, interagieren mit der Umgebung und tragen zur beobachteten Anisotropie bei.

• Profundidade ungefährer untersuchter unterer Erdmantel: 2.900 km
• Cobertura des unteren Mantels: fast 75 %
• Número der analysierten Seismogramme: mehr als 16 Millionen
• Centros der beteiligten Daten: 24 auf globaler Ebene
• Fração mit erkannter Anisotropie: etwa zwei Drittel

Limitações und Zukunftsaussichten

Die Autoren betonen, dass das Fehlen eines anisotropen Signals in bestimmten Bereichen nicht das Fehlen einer Verformung bedeutet. Sensibleres Métodos oder neue Datentypen könnten in Zukunft Lücken schließen. Das größere Ziel besteht darin, die Strömungsrichtungen im unteren Erdmantel präziser abzubilden.

Der Datensatz stellt eine dauerhafte Ressource für die wissenschaftliche Gemeinschaft dar. Pesquisadores wird es weiterhin erforschen, um Einblicke in die Mantelkonvektion und ihre Beziehung zur Plattentektonik zu gewinnen.