Gamle platetektonikk deformerer jordens dype mantel på global skala

Cientistas kartla dype områder av jordens indre hvor mantelen gjennomgår deformasjon. Arbeidet analyserte seismiske bølger på global skala og identifiserte mønstre av anisotropi. Resultatene indikerer at det meste av denne forvrengningen skjer der eldgamle tektoniske plater ville ha sunket over millioner av år.

Forskningen undersøkte rundt 75 % av den nedre mantelen, et lag som ligger like over grensen til kjernen, omtrent 2900 kilometer dyp. Ondas skjærkraft generert av jordskjelv beveger seg med forskjellige hastigheter avhengig av materialets retning og egenskaper. Essa retningsvariasjon, kalt seismisk anisotropi, fungerer som en indikator på deformasjon i mantelen.

Análise fra et stort seismisk datasett

Teamet samlet mer enn 16 millioner seismogrammer fra 24 datasentre rundt om i verden. Materialet inkluderer flere faser av bølger som beveger seg nedover mantelen, gjennom kjernen og tilbake. Essa-tilnærmingen tillot å kartlegge fordelingen av belastning over avstander på hundrevis av kilometer.

Settet utgjør en av de største samlingene av seismiske data som noen gang er kompilert. Pesquisadores of Universidade of Califórnia at Berkeley ledet innsatsen, med samarbeid fra andre eksperter. Studien ble publisert i tidsskriftet The Seismic Record, knyttet til Seismological Society av America.

• Data dekker nesten 75% av den nedre mantelen
• Anisotropia oppdaget i omtrent to tredjedeler av de analyserte regionene
• Padrões mer tydelig i områder knyttet til gamle subdukte plater
• Ondas analysert inkluderer faser som samhandler med kjerne-mantel-grensen
• Volume totale seismogrammer overstiger 16 millioner poster

Conexão med subdukte tektoniske plater

Deformasjon i den dype mantelen er hovedsakelig konsentrert i områder der eldgamle plater ville ha sunket. Modelos geodynamikere hadde allerede spådd dette forholdet, men den nye kartleggingen gir det første globale synet basert på seismiske observasjoner.

Placas som går ned bærer med seg strukturer dannet når de var nærmere overflaten. Over tid kan ekstrem varme og trykk endre mineraler og skape en ny orientering i materialet. Essa-interaksjon skyver og omformer også mantelen rundt platene.

Jonathan Wolf, hovedforfatter og forsker av Universidade av Califórnia i Berkeley, kommenterte funnet. Ele bemerket at deformasjon i den øvre mantelen er godt forstått av trekket fra bevegelige plater. I den nedre mantelen manglet imidlertid en tilsvarende storstilt forståelse. Studien beveger seg i denne retningen.

Possíveis mekanismer bak anisotropi

En hypotese vurderer at platene bevarer fossil anisotropi av overflatefasen. Outra, ansett som mer sannsynlig, peker på intens deformasjon under synking og kontakt med kjerne-mantel-grensen. Prosessen modifiserer det mineralogiske stoffet og genererer en ny anisotropisk “struktur”.

Nem alle regioner uten klart anisotropt signal ville være fri for deformasjon. I noen tilfeller kan signalet ganske enkelt være for svakt til at gjeldende metoder kan oppdage. Forskerne fremhever at datasettet fortsetter å være en verdifull kilde for fremtidige undersøkelser.

Leia Também

Fansen står overfor rekordkostnader i US Cup

SpaceX-rakettstadiet bør nå Månen i august, bekrefter astronom

FIFA planlegger å øke VM-premiene etter å ha nådd 11 milliarder dollar i inntekter

Arbeidet bestemmer ikke eksakte strømningsretninger i den nedre mantelen, men det etablerer et rammeverk for studier som søker større oppløsning. Wolf nevnte ønsket om å kartlegge globale strømninger mer detaljert i ulike laterale skalaer.

Implicações for å forstå jordens indre

Jordens mantel sirkulerer sakte gjennom konveksjonsstrømmer knyttet til bevegelsen til tektoniske plater. Essas-strømmer beveger ikke bare plater på overflaten, men strekker og forvrider også selve mantelmaterialet. Studien bekrefter langvarige teorier og tilbyr observasjonsbevis på planetarisk skala.

Conhecer forstår disse prosessene bedre for å forstå den langsiktige dynamikken til planeten. Dyp deformasjon påvirker den termiske og kjemiske oppførselen til jordens indre over millioner av år. Ytterligere Pesquisas med samme datasett kan avsløre mer om flytmønstre.

Hele artikkelen gir metodiske detaljer og kart generert fra analysen. Ele forsterker viktigheten av globale seismiske databaser for fremskritt innen geofysikk.

Detalhes seismiske undersøkelsesteknikere

Teamet analyserte seismiske bølger som reiser store avstander inne i Terra. Variasjonen i hastighet i henhold til forplantningsretningen avslører preferansielle justeringer i mantelmaterialet. Essa-egenskapen oppstår fra akkumulert deformasjon over geologisk tid.

Grensen mellom kjerne og mantel, på rundt 2900 km dybde, representerer en overgangssone preget av ekstreme forskjeller i temperatur og trykk. Subdusert Placas som når disse dybdene samhandler med miljøet og bidrar til den observerte anisotropien.

• Profundidade omtrentlig nedre mantel studert: 2900 km
• Cobertura av den nedre mantelen: nesten 75 %
• Número av analyserte seismogrammer: mer enn 16 millioner
• Centros av data involvert: 24 på global skala
• Fração med anisotropi oppdaget: omtrent to tredjedeler

Limitações og fremtidsutsikter

Forfatterne fremhever at fravær av anisotropisk signal i visse områder ikke betyr fravær av deformasjon. Mer sensitive Métodos eller nye datatyper kan fylle hull i fremtiden. Det større målet inkluderer kartlegging av nedre mantelstrømningsretninger med større presisjon.

Datasettet representerer en varig ressurs for det vitenskapelige samfunnet. Pesquisadores vil fortsette å utforske den for å få innsikt i mantelkonveksjon og dens forhold til platetektonikk.