Oceanic crustal thickness from seismic measurements and rare earth element inversions

Die Ergebnisse der seismischen Refraktion zeigen, dass der magmatische Abschnitt der ozeanischen Kruste durchschnittlich 7,1 ± 0,8 km dick ist und von anomalen Regionen wie Bruchzonen und Hotspots entfernt ist, mit extremen Grenzen von 5,0‐8,5 km. Seltenerdelement-Inversionen der Schmelzeverteilung in der Mantelquellenregion deuten darauf hin, dass unter normalen ozeanischen Ausbreitungszentren ausreichend Schmelze erzeugt wird, um eine 8,3 ± 1,5 km dicke magmatische Kruste zu erzeugen. Der Unterschied zwischen den Dickenschätzungen aus der Seismik und den Inversionen von Seltenerdelementen ist angesichts der Unsicherheiten in der Zusammensetzung der Mantelquelle nicht signifikant, obwohl er von der Größe ist, die zu erwarten wäre, wenn partielle Schmelzeanteile von etwa 1% im Mantel verbleiben und nicht in die darüber liegende Kruste extrahiert werden. Die abgeleitete magmatische Dicke nimmt auf 10,3±1 zu.7 km (seismische Messungen) und 10,7 ± 1,6 km (Inversionen von Seltenerdelementen), wo Ausbreitungszentren die Regionen von heißeren als normalen Mantelfahnen schneiden, die Mantelfahnen umgeben. Dies steht im Einklang mit der Schmelzeerzeugung durch Dekompression des heißeren Mantels, wenn er unter Ausbreitungszentren aufsteigt. Maximale abgeleitete Schmelzvolumina finden sich auf aseismischen Kämmen direkt über den zentralen aufsteigenden Kernen der Mantelfahnen und durchschnittlich 20 ± 1 und 18 ± 1 km für seismische Profile bzw. Sowohl seismische Messungen als auch Inversionen von Seltenerdelementen zeigen Hinweise auf eine variable lokale Krustenverdünnung unter Bruchzonen, obwohl einige Basalte, die aus Bruchzonen gewonnen wurden, geochemisch nicht von denen zu unterscheiden sind, die auf normalen Kammsegmenten außerhalb von Bruchzonen erzeugt wurden. Dies stimmt mit einem Modell überein, bei dem die Schmelze, die unter Spreizkämmen erzeugt wird, in intrusive Zentren entlang der Kammachse umverteilt wird, von wo aus sie seitlich entlang der Achse auf Krusten- oder Oberflächenebene fließen kann. Die Schmelze kann manchmal in die bathymetrischen Tiefen fließen, die mit Bruchzonen verbunden sind. Ozeanische Kruste, die an sehr langsam ausbreitenden Kämmen und in Regionen neben einigen Kontinentalrändern entsteht, in denen die Risse anfangs sehr langsam waren, weist eine anomal dünne Kruste aus seismischen Messungen und ungewöhnlich geringe Mengen an Schmelzbildung aus Inversionen von Seltenerdelementen auf. Wir führen das verringerte Schmelzen des Mantels auf sehr langsam ausbreitenden Graten auf den leitfähigen Wärmeverlust zurück, der es dem Mantel ermöglicht, sich abzukühlen, wenn er unter dem Riss aufsteigt.

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