Субконтинентальная литосферной мантии ( ГКЗ ) является самой верхней твердая часть мантии Земли , связанной с континентальной литосферы .
Современное понимание верхней мантии Земли состоит в том, что есть два отдельных компонента - литосферная часть и астеносфера . Литосфера, в которую входят континентальные плиты , действует как хрупкое твердое тело, тогда как астеносфера горячее и слабее 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 теплопроводности, а астеносфера представляет собой конвектирующую адиабатическую среду.слой. В отличие от океанической литосферы, которая подвергается более быстрому восстановлению, субконтинентальная литосфера химически отличается, холодна и старше. Это выразилось в различиях между SCLM и океанической литосферной мантией .
Существует два разных типа субконтинентальной литосферы, которые формировались в разное время в истории Земли: архейская и фанерозойская субконтинентальная мантия.
Архейская субконтинентальная мантия
Литосфера архея 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 большом количестве в архейской литосфере относительно MORB (который является образцом современной верхней мантии) и были взяты изотопным методом Re-Os датирования перидотитов и офиолитов . Микроэлементный состав этих ксенолитов предполагает смешение двух разных слоев субконтинентальной мантии. В частности, теория удаления архейской субконтинентальной литосферы ниже архейской континентальной коры посредством расслоения 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, для которой была бы получена архейская литосфера.
Формирование архейского SCLM загадочно. Одна ранняя теория о том, что расплавы коматиитов сформировали архейский SCLM [3] , не объясняет, как коматииты, которые образуются в горячих и глубоких средах, создают неглубокий и холодный резервуар. Другая модель образования архейского SCLM предполагает, что SCLM сформировался в субдукционной среде, в которой новая архейская кора была создана в результате плавления слябов. [4] Если примитивная мантия является исходным составом для этого события образования SCLM, субдуцирующая плита будет состоять из коры TTG , тогда удаление базальтового расплава и обогащение мантийного клина кислыми расплавами могло бы объяснить формирование деплетированного архея. субконтинентальная литосфера. Для получения дополнительной информации см. Архейская субдукция .
Фанерозойская субконтинентальная мантия
Механизм дуговой субдукции хорошо известен как место формирования новой континентальной коры и предположительно также место субконтинентального мантийного генезиса. Во-первых, гидратированные плиты океанической коры начинают субдукцию, которая высвобождает флюиды ( метаморфизм зоны субдукции ) в мантийный клин выше. Продолжающаяся субдукция плиты приводит к дальнейшей гидратации мантии, что вызывает частичное плавление мантийного клина. Таким образом, ожидается, что современная субконтинентальная мантия представляет собой бывший мантийный клин, обедненный расплавом. Если связи между континентальной корой и субконтинентальной литосферной мантией не существует, а оба резервуара сформировались в результате другого земного процесса, то это еще больше усложняет механизмы формирования архейской субконтинентальной мантии.
Рекомендации
- ^ Пирсон, Д.Г. Новелл, GM (16 сентября 2002 г.). Дэвис, JH; Brodholt, JP; Вуд, Б.Дж. (ред.). «Континентальная литосферная мантия: характеристики и значение как мантийный резервуар». Философские труды Королевского общества . Королевское общество . 360 (1800): 2383–410. Bibcode : 2002RSPTA.360.2383P . DOI : 10,1098 / rsta.2002.1074 . ISSN 1364-503X . JSTOR 3558903 . PMID 12460473 .
- ^ Ли, Син-Тай; Инь, Цинчжу; Rudnick, Roberta L .; Чесли, Джон Т .; Якобсен, Стейн Б. (15 сентября 2000 г.). «Изотопные доказательства осмия для мезозойского удаления литопсферной мантии под Сьерра-Невада, Калифорния». Научный журнал . Американская ассоциация развития науки . 289 (5486): 1912–1916. Bibcode : 2000Sci ... 289.1912L . DOI : 10.1126 / science.289.5486.1912 . ISSN 1095-9203 . JSTOR 3077682 . PMID 10988067 .
- ^ Парман, Стивен У .; Grove, Timothy L .; Данн, Джесси С .; де Вит, Маартен Дж. (2004). «Происхождение субдукции коматиитов и кратонной литосферной мантии». Южноафриканский журнал геологии . Геологическое общество Южной Африки . 107 (1–2): 107–118. CiteSeerX 10.1.1.208.4938 . DOI : 10.2113 / 107.1-2.107 .
- ^ Роллинсон, Хью (декабрь 2010 г.). «Совместная эволюция архейской континентальной коры и субконтинентальной литосферной мантии». GeoScienceWorld . Геологическое общество Америки . 38 (12): 1083–1086. Bibcode : 2010Geo .... 38.1083R . DOI : 10.1130 / G31159.1 . ISSN 1943-2682 .