Пекинская аномалия

Пекинская аномалия Земли — это наблюдаемая сейсмическая особенность в мантии на глубине около 700–1400 км под северо-восточным Китаем, где высокой степени затухания было обнаружено существование сейсмической активности. По словам ее первооткрывателей, Джесси Лоуренса (из Скриппса Океанографического института ) и Майкла Вайсессиона (из Вашингтонского университета), Пекинская аномалия является свидетельством наличия большого количества воды, содержащейся в мантии. ^{[ 1 ]}

Характеристики

Влияние воды на затухание сейсмических волн в значительной степени неизвестно, хотя теоретические ожидания, по-видимому, указывают на то, что изменение сейсмического коэффициента Q·¹ с 300 до 100 можно объяснить примерно десятикратным увеличением содержания воды. ^{[ 1 ]} Это приводит к гипотезе о том, что лишь небольшие количества воды, присутствующие на глубине мантии (порядка 0,1 мас.%), приведут к значительному ослаблению сейсмических волн и потенциально могут объяснить аномально низкие значения Q·¹, которые распространяются на широкий спектр. область мантии под Северо-Восточной Азией. ^{[ 1 ]}

Зона низких значений Q·¹, существующая в мантии под Северо-Восточным Китаем, была обнаружена с помощью томографии сейсмического затухания . Она начинается примерно на глубине 700 км от поверхности и демонстрирует резкое снижение значений Q·¹, вплоть до минимума Q·¹= 95 на ок. Глубина 1000 км. ^{[ 1 ]} Размер аномалии ниже значительной части Северо-Восточной Азии потребует существования способствующих факторов, которые облегчили бы распределение воды внутри самой мантии. Факторы, которые могут способствовать рассеиванию воды в такой степени, включают адвекцию мантийных пород и перенос воды по границам зерен. ^{[ 1 ]}

Поэтому было высказано предположение, что опускающаяся океаническая литосфера может переносить с собой большие количества воды в более глубокие области мантии, непосредственно под окраины континентов (на глубины, достигающие далеко за пределами 1400 км). Считается, что на воду, содержащуюся внутри этих погружающихся плит, не влияют окружающие условия высокой температуры и давления, поскольку она содержится в центре холодной литосферной плиты. Аномалии сейсмического затухания на северо-востоке Китая потенциально объясняются тем, что вода была извлечена из холодной, глубоко залегающей океанической литосферы и «затопила» вышележащий нижний мантийный клин на глубине, что привело к образованию зон высокой упругости (и потенциально богатых жидкостью). что могло бы вызвать уровни затухания сейсмической активности, которые наблюдались томографически. ^{[ 2 ]}

Недавние исследования позволили лучше ограничить степень гидратации погружающейся океанической мантии с помощью измерений затухания P-волн от локализованных землетрясений вблизи зоны Вадати-Бениоффа . По оценкам, слоя умеренно серпентинизированной мантии толщиной примерно 40 км будет достаточно, чтобы объяснить наблюдаемое затухание сейсмических Р-волн, связанное с событиями, происходящими на глубинах примерно 5–35 км ниже зоны Вадати-Беньоффа. ^{[ 2 ]} Это будет означать, что самые верхние зоны океанической литосферы служат значительным источником воды для более глубоких областей мантии во время субдукции с предполагаемым потоком воды 170-318 Тг/млн на метр опускающейся плиты. ^{[ 3 ]}

См. также

Оазис Пифии

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Лоуренс, Джесси Ф.; Висессион, МЭ (2006). «Сейсмические доказательства переноса субдукционной воды в нижней мантии» (PDF) . Глубоководный цикл Земли . Серия геофизических монографий (168): 251–261.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бом, М. Хаберланд, К. Визуализация процессов субдукции, связанных с жидкостью, под Центральной Явой (Индонезия) с использованием томографии сейсмического затухания. Тектонофизика. 1 апреля 2013. Том 590. С. 175–188.
^ Гарт, Т., Ритброк, А. Увеличение на порядок величины погруженной H2O из-за гидратированных сбросов в зоне Вадати-Беньоффа. Геология. 10 января 2014 г.

[two-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Лоуренс, Джесси Ф.; Висессион, МЭ (2006). «Сейсмические доказательства переноса субдукционной воды в нижней мантии» (PDF) . Глубоководный цикл Земли . Серия геофизических монографий (168): 251–261.

[three-2] Перейти обратно: ^а ^б Бом, М. Хаберланд, К. Визуализация процессов субдукции, связанных с жидкостью, под Центральной Явой (Индонезия) с использованием томографии сейсмического затухания. Тектонофизика. 1 апреля 2013. Том 590. С. 175–188.

[3] Гарт, Т., Ритброк, А. Увеличение на порядок величины погруженной H2O из-за гидратированных сбросов в зоне Вадати-Беньоффа. Геология. 10 января 2014 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]