Субконтинентальная литосферная мантия
Субконтинентальная литосферная мантия ( СЛМ ) — самая верхняя твердая часть мантии Земли, связанная с континентальной литосферой .
Земли Современное представление о верхней мантии состоит в том, что она состоит из двух отдельных компонентов — литосферной части и астеносферы . Литосфера, включающая континентальные плиты , действует как хрупкое твердое тело, тогда как астеносфера более горячая и слабая из-за мантийной конвекции. Граница между этими двумя слоями основана на реологии и не обязательно является строгой функцией глубины. В частности, океаническая литосфера (литосфера под океаническими плитами) и субконтинентальная литосфера определяются как механический пограничный слой, который нагревается за счет проводимости, а астеносфера представляет собой конвективный адиабатический слой. В отличие от океанической литосферы, которая перерабатывается быстрее, субконтинентальная литосфера химически отличается, холодна и старше. Это привело к различиям между SCLM и океанической литосферной мантией .
Существует два разных типа субконтинентальной литосферы, которые сформировались в разное время в истории Земли: архейская и фанерозойская субконтинентальная мантия.
Архейская субконтинентальная мантия
[ редактировать ]Архейская литосфера сильно обеднена такими плодородными индикаторами расплава, как CaO и Al 2 O 3 . Это истощение основных элементов должно быть следствием формирования архейской литосферы. [ 1 ] Микроэлементы в изобилии присутствуют в архейской литосфере по сравнению с MORB (которая представляет собой образец современной верхней мантии) и были отобраны с помощью изотопного датирования Re-Os перидотитов и офиолитов .
Состав микроэлементов этих ксенолитов предполагает смешение двух разных слоев субконтинентальной мантии. В частности, теория удаления архейской субконтинентальной литосферы под архейскую континентальную кору посредством расслаивания помогает объяснить мантийно-перидотитовые ксенолиты, обнаруженные в потухшей дуге Сьерра-Невада . [ 2 ] Хотя есть свидетельства сохранения архейской литосферы, существуют разногласия по поводу сохранения архейской мантии, из которой могла возникнуть архейская литосфера.
Образование архейского SCLM загадочно. Одна ранняя теория о том, что расплавы коматиита образовали архейский SCLM. [ 3 ] не объясняет, как коматииты, образующиеся в жарких и глубоких средах, создают неглубокий и прохладный резервуар. Другая модель формирования архейского SCLM предполагает, что SCLM сформировался в условиях субдукции, в которой новая архейская кора создавалась в результате плавления плит. [ 4 ]
Если примитивная мантия является исходным составом для этого события формирования SCLM, субдуцирующая плита будет состоять из коры ТТГ , то удаление базальтового расплава и обогащение мантийного клина кислыми расплавами может объяснить формирование истощенной архейской субконтинентальной литосферы. Для получения дополнительной информации см. Архейскую субдукцию .
Фанерозойская субконтинентальная мантия
[ редактировать ]Механизм дуговой субдукции хорошо известен как место формирования новой континентальной коры и, предположительно, также место возникновения субконтинентальной мантии. Во-первых, плиты гидратированной океанической коры начинают погружаться, в результате чего жидкости ( метаморфизм зоны субдукции ) высвобождаются в мантийный клин, расположенный выше. Продолжающаяся субдукция плиты приводит к дальнейшей гидратации мантии, что вызывает частичное плавление мантийного клина. Ожидается, что современная субконтинентальная мантия представляет собой бывший мантийный клин, обедненный расплавом. Если связи между континентальной корой и субконтинентальной литосферной мантией не существует, а образовались оба резервуара в результате разного земного процесса, то это еще больше усложняет механизмы формирования архейской субконтинентальной мантии.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пирсон, Д.Г.; Ноуэлл, генеральный директор (16 сентября 2002 г.). Дэвис, Дж. Х.; Бродхолт, JP; Вуд, Би Джей (ред.). «Континентальная литосферная мантия: характеристики и значение как мантийного резервуара». Философские труды Королевского общества . 360 (1800). Королевское общество : 2383–410. Бибкод : 2002RSPTA.360.2383P . дои : 10.1098/rsta.2002.1074 . ISSN 1364-503X . JSTOR 3558903 . ПМИД 12460473 .
- ^ Ли, Син-Тай; Инь, Цинчжу; Рудник, Роберта Л.; Чесли, Джон Т.; Якобсен, Штейн Б. (15 сентября 2000 г.). «Изотопные доказательства осмия мезозойского удаления литопшерической мантии под Сьерра-Невадой, Калифорния». Научный журнал . 289 (5486). Американская ассоциация развития науки : 1912–1916. Бибкод : 2000Sci...289.1912L . дои : 10.1126/science.289.5486.1912 . ISSN 1095-9203 . JSTOR 3077682 . ПМИД 10988067 .
- ^ Парман, Стивен В.; Гроув, Тимоти Л.; Данн, Джесси С.; де Вит, Мартен Дж. (2004). «Субдукционное происхождение коматиитов и кратонной литосферной мантии». Южноафриканский геологический журнал . 107 (1–2). Геологическое общество Южной Африки : 107–118. CiteSeerX 10.1.1.208.4938 . дои : 10.2113/107.1-2.107 .
- ^ Роллинсон, Хью (декабрь 2010 г.). «Совместная эволюция архейской континентальной коры и субконтинентальной литосферной мантии». Геонаучный мир . 38 (12). Геологическое общество Америки : 1083–1086. Бибкод : 2010Geo....38.1083R . дои : 10.1130/G31159.1 . ISSN 1943-2682 .
| Ракушки | |
|---|---|
| Глобальные разрывы | |
| Региональные разрывы | |
