Forskere fra Kina og Japan har opdaget særskilte karakteristika ved Jordens nedre kappestrømningsfelt. De undersøgte seismisk anisotropi i den øvre del af den nedre kappe under den filippinske havplade (PSP) og fandt ud af, at det gamle nedre kappestrømningsfelt stadig er bevaret der.
Undersøgelsen er publiceret i Nature Geoscience .
Den nederste kappe er et vigtigt lag af Jorden og kan spille en vigtig rolle i udviklingen og materialekredsløbet i Jordens indre. Det menes generelt, at det ikke kun er den endelige destination for subducerede plader, men også fødestedet for kappefaner, som er to store stilarter i udviklingen og materialets cykling af jordens overflade og indre. Vores viden om egenskaberne ved strømningsfeltet og geodynamikken i den nedre kappe er dog stadig mangelfuld.
I denne undersøgelse udførte forskerne P-bølge azimutal anisotropi tomografi for at afbilde den 3D anisotrope struktur af skorpen og kappen ned til en dybde på 1.600 km under PSP. De tomografiske resultater viser, at N-S hurtige hastighedsretninger (FVD'er) findes i dybder på 700-900 km under midten af PSP. De observerede også to isolerede anomalier med hurtig hastighed med NW-SE FVD'er i dybder på 700-1.600 km under PSP'en.
De fandt, at N-S FVD'erne i dybder på 700-900 km ikke er relateret til pladens subduktion, fordi de forekommer væk fra de nuværende subduktionszoner. De er også uafhængige af en kappefane, da der ikke har været nogen aktiv kappefane under PSP siden den tidlige cenozoikum.
Baseret på tidligere geodynamiske simuleringer og seismologiske resultater udledte forskerne, at N-S FVD'erne i dybder på 700-900 km afspejler det resterende Stillehavs-strømningsfelt med nedre kappe på omkring 50 Ma.
Derudover er de to isolerede anomalier med hurtig hastighed i overensstemmelse med seismiske scatterers i dybder på 1.000-1.800 km, detekteret af tidligere seismologiske undersøgelser, og deres placeringer er generelt i overensstemmelse med spredningscentret mellem Izanagi- og Stillehavspladerne, da dette spredningscenter var ved at trække sig under den eurasiske plade. De isolerede anomalier med hurtig hastighed antages således at være rester af den subducerede Izanagi-plade.
"NW-SE FVD'erne i de to isolerede hurtige anomalier antages yderligere at afspejle Stillehavets nedre kappestrømningsfelt ved omkring 40 Ma, fordi de to isolerede hurtighastighedsanomalier er omgivet af amorft kappestrømningsfelt og ikke påvirkes af det nuværende lavere strømningsfelt. kappeflow," sagde prof. Fan Jianke fra Institut for Oceanologi ved det kinesiske videnskabsakademi (IOCAS), første og tilsvarende forfatter til undersøgelsen.
"Vores undersøgelse viser, at seismisk anisotropi er mere udbredt i den nedre kappe end tidligere antaget," sagde prof. Fan. "Disse observationer giver også vigtige og uafhængige seismiske beviser for eksistensen af tidligere deformationer i den nedre kappe, hvilket kan hjælpe os med bedre at forstå de geodynamiske egenskaber af den nedre kappe."
Flere oplysninger: Rester af skiftende tidlige cenozoiske Stillehavets nedre kappestrøm afbilledet under den filippinske havplade, Nature Geoscience (2024). doi.org/10.1038/s41561-024-01404-6
Journaloplysninger: Natur Geoscience
Leveret af Chinese Academy of Sciences
Sidste artikelForskere forbinder faldende atmosfæriske svovldioxidniveauer til stigning i legionærsyge
Næste artikelAI-analyse af satellitbilleder viser 1990'ernes USSR-kollaps øgede metan-emissioner på trods af lavere olie- og gasproduktion