Mint egy léggömb: A tanulmány alátámasztja a felhajtóerő magyarázatát arra vonatkozóan, hogyan emelkedik ki a vulkáni kőzet a Föld köpenyén

Mint egy léggömb: A tanulmány alátámasztja a felhajtóerő magyarázatát arra vonatkozóan, hogyan emelkedik ki a vulkáni kőzet a Föld köpenyén
Mint egy léggömb: A tanulmány alátámasztja a felhajtóerő magyarázatát arra vonatkozóan, hogyan emelkedik ki a vulkáni kőzet a Föld köpenyén
Anonim

Az Izland melletti óceán alatti földköpenyről szóló új tanulmány az eddigi legmeggyőzőbb bizonyítékot szolgáltatja arra vonatkozóan, hogy a forró, részben megolvadt kőzetek egyszerű felhajtóereje fontos szerepet játszhat abban, hogy felemelkedjenek és a felszín közepén kitörjenek. óceángerincek.

A Science folyóiratban augusztus 31-én publikált Georgia Institute of Technology tanulmánya azt is mutatja, hogy az izlandi vulkáni forró pontok hője befolyásolhatja a köpeny normál konvekciós tevékenységét a közeli gerincen.

A Föld felszíni lemezeinek mozgását egy konvekciós ciklus hajtja, amelyben a hideg anyag a mély köpenybe süllyed, a forró anyag pedig a felszín felé emelkedik. A tudósok úgy vélik, hogy a legtöbb óceánközépi gerincen a forró kőzet passzívan emelkedik fel, hogy kitöltse a lemezek szétválása – vagy szétterülése – által keletkezett rést.

A felszálló kőzetterületeken áthaladó szeizmikus hullámok részletes elemzése azonban új bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy egy másik mechanizmus – a hőlégballonokhoz hasonló felhajtóerő – segít a részben megolvadt kőzetek felhajtásában a Föld köpenyéből a felszínre. ezek a gerincek. A hatás különösen szembetűnő a Reykjanes-hátságon, az Atlanti-óceán középső gerincének azon részén, amely jelentős mértékben felmelegszik Izland vulkáni gócpontja miatt. Ez a kiegészítő fűtés 30-80 Kelvinnel növeli a köpeny hőmérsékletét, és fontos szerepet játszhat a felhajtóerő táplálásában ezen a helyen.

„Ezek a megfigyelések azt sugallják, hogy a felszínen kitörő vulkáni kőzetek saját felhajtóerejük révén kényszerítették át magukat a Föld felső 60-100 kilométerén” – mondta James B.Gaherty, a cikk szerzője és a Georgia Tech School of Earth & Atmospheric Sciences adjunktusa. "Ezt úgy képzelheti el, mint egy hőlégballont, amely áttör a hangár tetején, ahelyett, hogy megvárná, amíg a tetőtéri ajtó kinyílik. Ez ellentétben áll a legtöbb terjedési központtal, ahol a forró sziklák egyszerűen elérik a felszínt, hogy kitöltsék a hangár által hagyott űrt. terítőlemezek."

Gaherty 17 földrengés szeizmikus hullámait tanulmányozta, miközben azok áthaladtak a Reykjanes-gerincen. A függőleges polarizációjú hullámok a várt sebességgel haladtak át a tartományon. A transzverzálisan polarizált hullámok azonban késtek, így Gaherty információkat szolgáltatott arról, hogy a régió kristályos struktúráinak orientációját hogyan deformálhatta a köpenyáramlás.

"A hullámok terjedési sebessége két kritikus Föld-paraméterről ad információt: a gerinc alatti kőzetek relatív hőmérsékletéről és a konvekció során deformálódott kőzetekbe ágyazott kristályszerkezetről vagy szövetről" - magyarázta."Ebben az esetben a szövet összhangban van a részben megolvadt kőzet felhajtóerő által vezérelt feláramlásával."

Mivel a gerinc egy izlandi vulkáni gócponttal szomszédos, a tanulmány új információkkal is szolgál arról, hogy az ilyen hőforrások hogyan hatnak a gerincekre – és a tengerfenék ilyen terjedését magyarázó meglévő modellek újragondolására is késztethet. Gaherty például úgy találta, hogy az izlandi forró pontból származó fűtés legalább 100 kilométeres mélységig terjed.

Bár Gaherty tanulmánya a Reykjanes-hátságra korlátozódott, úgy véli, hogy a felhajtóerő más területeken is szerepet játszhat a gerinc dinamikájában.

"Egyedülálló megfigyelési bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy a felhajtóerő által vezérelt feláramlás a gerincdinamika fontos összetevője, különösen olyan környezetben, ahol a passzív tengerfenék terjedése túl lassú az olvadékképződéshez" - írja. "A rendellenes köpenyszövet jelenléte körülbelül 100 kilométeres mélységig azt jelenti, hogy a hotspot legalább ilyen mélységig modulálja a felső köpeny dinamikáját a gerinc alatt."

A földkutatók korábban a felhajtóerőről beszéltek, mint a vulkánok felfutásának meghajtására szolgáló mechanizmusról, de ennek közvetlen bizonyítékai korlátozottak voltak. "Ez a papír az eddigi legközvetlenebb bizonyítékok közül néhányat" - mondta Gaherty.

A tanulmány további információkkal szolgál az izlandi köpenycsóvahoz kapcsolódó termikus anomáliáról is, amely jelentős tanulmányok témája volt. Továbbá több bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy a lassan terjedő gerincszerkezetek az Atlanti-óceánon jelentős mértékben eltérnek a Csendes-óceán hasonló, de gyorsabban terjedő struktúráitól.

Gaherty munkája a Föld köpenyében – egy 30–3000 kilométeres mélységű szilárd kőzetrégió – kialakuló szilárdtest konvekció, valamint a felszíni deformáció és a lemeztektonika közötti kapcsolat megértésére összpontosít.

A vulkáni kőzet forró kiáramlása a köpenyből jellemzően két környezetben fordul elő: (1) az óceánközépi hátságokon, amelyek a vulkáni tevékenység lineáris láncai a határ mentén, ahol két lemez távolodik el egymástól, és (2) "hotspotok", amelyek nagy vulkáni teljesítmény pontszerű forrásai, amelyek a köpenyben lévő kvázi-stacionárius és hosszú élettartamú hőforrásokhoz kapcsolódnak.Az Atlanti-óceán középső gerince az előbbire példa; Ez utóbbira példa Hawaii, Izland és a Yellowstone Nemzeti Park.

A kutatást a National Science Foundation támogatta.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei