Espesor de la corteza oceánica a partir de mediciones sísmicas e inversiones de elementos de tierras raras

Los resultados de refracción sísmica muestran que la sección ígnea de la corteza oceánica tiene un grosor promedio de 7,1±0,8 km de distancia de regiones anómalas como zonas de fractura y puntos calientes, con límites extremos de 5,0 a 8,5 km. Las inversiones de elementos de tierras raras de la distribución de la masa fundida en la región de origen del manto sugieren que se genera suficiente masa fundida bajo centros de expansión oceánica normales para producir una corteza ígnea de 8,3±1,5 km de espesor. La diferencia entre las estimaciones de espesor de los sismismos y de las inversiones de elementos de tierras raras no es significativa dadas las incertidumbres en la composición de la fuente del manto, aunque es de la magnitud que se esperaría si las fracciones de fusión parcial de aproximadamente el 1% permanecieran en el manto y no se extrajeran a la corteza suprayacente. El espesor ígneo inferido aumenta a 10,3±1.7 km (mediciones sísmicas) y 10,7±1,6 km (inversiones de elementos de tierras raras) donde los centros de expansión se cruzan con las regiones de penachos de manto circundantes más calientes de lo normal. Esto es consistente con la generación de fusión por descompresión del manto más caliente a medida que se eleva por debajo de los centros de expansión. Los volúmenes máximos de fusión inferidos se encuentran en las crestas asísmicas directamente por encima de los núcleos ascendentes centrales de los penachos del manto, y un promedio de 20±1 y 18±1 km para perfiles sísmicos e inversiones de elementos de tierras raras, respectivamente. Tanto las mediciones sísmicas como las inversiones de elementos de tierras raras muestran evidencia de adelgazamiento local variable de la corteza debajo de las zonas de fractura, aunque algunos basaltos recuperados de las zonas de fractura son geoquímicamente indistinguibles de los generados en segmentos de cresta normales alejados de las zonas de fractura. Esto es consistente con un modelo en el que la masa fundida generada debajo de las crestas extendidas se redistribuye a centros intrusivos a lo largo del eje de la cresta, desde donde puede fluir lateralmente a lo largo del eje a nivel de la corteza o de la superficie. La masa fundida a veces puede fluir hacia los mínimos batimétricos asociados con las zonas de fractura. La corteza oceánica creada en crestas de muy lenta expansión, y en regiones adyacentes a algunos márgenes continentales donde la fragmentación fue inicialmente muy lenta, exhibe una corteza anómala delgada a partir de mediciones sísmicas y cantidades inusualmente pequeñas de generación de fusión a partir de inversiones de elementos de tierras raras. Atribuimos la disminución del derretimiento del manto en las crestas de propagación muy lenta a la pérdida de calor conductiva que permite que el manto se enfríe a medida que se eleva por debajo de la grieta.

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