Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как устроена наша Земля?

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 150 RSS
←   Ноябрь 2010   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.olegyakupov.com
Открыта: 05-10-2010

Автор
olegtrf

Статистика

150 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Как устроена наша Земля? Плюмовые потоки по данным сейсмической томографии.


Плюмовые потоки по данным сейсмической томографии.

Оглавление.
1. Введение.
2. Мантийный плюм с точки зрения геофизики и гидродинамики.
3. Литература.
Рисунок № 1. Два вертикальных разреза через комплексную Canary/Cape Verde систему плюмов.
Рисунок № 2. Четыре примера плюмов, которые расширяются или даже развевляются ниже 670 километровой границы.
Рисунок № 3.Как и на рисунке 2, здесь показаны плюмы, которые встретили небольшое сопротивление на 670 километрах или которые смогли даже прорваться через эту границу.

1. Введение.

Эта публикация – третья из цикла моих переводов посвященных горячим точкам Земли и плюмам в мантии Земли. Я отобрал наиболее значительные, с моей точки зрения, англоязычные работы, посвященные последним достижениям в исследовании этого замечательного феномана [3,4]. Как и выдающаяся теория Мобилизма, в настоящее время испытывающая ренессанс, теория Горячих точек Земли, с момента ее зарождения в начале 70-хх – 80-х годов [1,2] прошлого столетия, имела периоды головокружительных взлетов и таких же сногсшибательных падений. Красивая геологическая теория, объесняющая происхождение цепочки океанических островов Гавайского архипелага, переросла в универсальную тектоническую теорию, пытавшуюся объяснить внутриплитный вулканизм Земли, количественно оценить перемещения тектонических плит, смещения полюсов, глобальное внутреннее устройство Земли. Но как и в случае Тектоники плит, красивое и логичное устройство мантии Земли, предполагавшееся на основании выдвинутой теории, не было подтверждено глубинными геофизическими, и прежде всего сейсмотомографическими исследованиями. Картина внутреннего устройства мантии Земли оказалась значительно сложнее и хаотичнее. Это дало толчек и более углубленному исследованию не только теории Горячих точек Земли, но и развитию геофизических технологий реконструкции внутреннего устройства как Земли в целом, так и отдельных ее регионов. Первые два перевода ["Горячие Точки и Мантийные Плюмы" и "Глобальная карта горячих точек Земли"] посвящены взгляду на проблему Горячих тачек Земли, как бы с внешних позиций, то есть с поверхности Земли. Главным достижением этих работ является создание классификации горячих точек Земли. Третья публикация, предлагаемая вниманию подписчиков посвящена взгляду на горячие точки Земли из глубин Земли – плюмовым потокам внутри Земли [1]. Плюмы считались главной внутренней причиной формирования горячих точек Земли. В ряде работ понятия горячих точек и плюмов отждествлялись.
 To Top

2. Мантийный плюм с точки зрения геофизики и гидродинамики.

Авторы [5] использовали изображения мантийных плюмов по данным конечно-частотной томографии и уравнение Стокса для того, чтобы количественно оценить тепловой поток и объемный поток через несколько хорошо изученных разрезов плюмов в средней мантии. Хотя нет идеальных барьеров, расширение плюмов как раз ниже глубины 670 км показывает, что зона фазового перехода от рингвудитов к перовскитам, плюс обогащение нижней мантии магнезовиститом и железом препятствуют проникновению плюма в верхнюю мантию. Оцененный тепломассоперенос для конкретных плюмов на уровне срединной мантии, оказался выше предсказанного по поверхностным наблюдениям плавучести, даже если предположить очень высокую вязкость пород. Хотя неопределенность большая, высокий поток, который наблюдается в плюмах на уровне срединной мантии, совместим с представлением о том, что плюмы ответственны за весь направленный вертикально вверх тепловой перенос в нижней мантии. Иногда тапломассоперенос проникает и в верхнюю мантию. С полной версией работы можно познакомиться здесь.
To Top

Литература.
1. Morgan W.J., (1972) Plate motions and deep convection, Geol. Soc. Am. Mem. 132 7-22.
2.Morgan W.J., (1981) Hotspot tracks and the opening of the Atlantic and Indian oceans, in: C. Emiliani (Ed.), The Sea, Vol. 7, Wiley Interscience, New York, , pp. 443-487.
3. Courtillot V.,Davaille A., Besse J., and J. Stock (2003) Three distinct types of hotspots in the Earth’s mantle. Earth and Planetary Science Letters 205 (2003) 295-308.
4.Anderson, D.L. and Schramm, K.A., (2005), Global Hotspot Maps, in Plates, Plumes & Paradigms, Foulger, G.R., Natland, J.H., Presnall, D.C, and Anderson, D.L., eds., Boulder, CO, Geological Society of America, Special Paper 388, pp. 19-29.
5.Nolet, G., Karato, S.-I. & Montelli, R., (2006). Plume fluxes from seismic tomography, Earth planet. Sci. Lett., 248, 685–699.
To Top

Рисунок № 1.

Рис 1. Два вертикальных разреза через комплексную Canary/Cape Verde систему плюмов.
Два вертикальных разреза через комплексную Canary/Cape Verde систему плюмов. Аномалии скорости исходной модели PRI-P05 преобразованы в аномалии температуры в предположении перовскит – магнезиовюститовой минералогии. Вертикальная ось – радиус Земли в диапазоне 3480 км (граница мантия – ядро) – 6371 км (поверхность Земли). 670 – километровая граница обозначена тонкой линией на отметке R=5700 км. Ориентация плоскостей разреза запад – восток (левый разрез) и юг – север (правый разрез), но плоскости разрезов слегка искажены за счет того, что они ориентированы по направлению максимума температурной аномалии. Линия, обозначенная точками на левом рисунке обозначает долготу правого изображения на соответствующей глубине, и наоборот, для широт на левом рисунке. На нижних рисунках представлены результаты разрешающей возможности, применительно к изображению плюма. Изолиниями обозначен синтетический плюм, для которого расчитаны искусственные задержки времени. Цветной шкалой представлены результаты инверсии. Отметим, что цветовая шкала для разрешения дисретная и изолинии представлены с шагом от 40К до 70К. Разрешение в основании правого изображения убедительно указывает на то, что Cape Verde и Canary действительно отдельные плюмы (на широтах 15N и 28N, соответственно), но томографическое изображение смазывает их в одно целое в итервале радиусов 4900 и 5600 км (глубины 800-1500 км).
To Top

Рисунок № 2.
Рис 2. Четыре примера плюмов, которые расширяются или даже развевляются ниже 670 километровой границы.
Четыре примера плюмов, которые расширяются или даже развевляются ниже 670 километровой границы. Проверка разрешения, похожая на ту, что изображена
на Рис. 1, показывает, что расширение или отклонение в верхней части мантии надежно установлено для каждого из этих плюмов.
Температурная шкала та же, что и на Рис. 1.
To Top

Рисунок № 3.
Рис 3. Плюмы, которые встретили небольшое сопротивление на 670 километрах или которые смогли даже прорваться через эту границу.
Как и на рисунке 2, здесь показаны плюмы, которые встретили небольшое сопротивление на 670 километрах или которые смогли даже прорваться через эту границу. Температурная шкала та же, что и на Рис. 1.
To Top

В избранное