Конечно-частотная томография на S-волнах подтверждает существование глубинных плюмов, расположенных под большим числом известных горячих точек Земли. Как правило, аномалии скорости S-волн (их изображения) сопоставляются с аномалиями скорости P-волн. Сравнение глобальных моделей мантии, построенных на основании поперечных волн, в том числе и модели PRI-S05 показывает, что модели мантии в целом согласованы. Применение конечно – частотной технологии позволяет повысить разрешённость моделей и выявить аномалии меньшего размера и лучшего разрешения по вертикали. За небольшим исключением, плюмы, выявляемые по продольным и поперечным волнам на моделях PRI-P05 и PRI-S05 находятся в хорошем согласии между собой. Надежно идентифицированы (имеют хорошее разрешение) глубинныее плюмы под островом Вознесения, Азорскими островами, Канарскими островами, островами Кабо-Верде, Островами Кука, Крозе, Кергелен, Пасхи, Гавайями, Самоа и Таити.
Не удается получить достаточное разрешение в нижней мантии под несколькими горячими точками (Афар, Атлантический хребет, Буве (Шона), Кокосовые / Килинг, Луисвилл и Реюньон), хотя понятно, что расположение плюмов не ограничивается верхней мантией.
Глубинные плюмы.
Изображения, которые возможно интерпретировать как глубинные плюмы присутствуют под такими горячими точками, как:
– Ascension (Вознесения);
– Azores (Азорские острова);
– Canary (Канарские острова);
– Cape Verde (Капе-Верде);
– Cook Island (Острова Кука);
– Crozet (Крозе);
– Easter (Пасха);
– Kerguelen (Кергелен);
– Hawaii (Гавайи);
– Samoa (Самоа);
– Tahiti (Таити);
– Afar (Афар);
– Atlantic Ridge (Атлантический хребет);
– Bouvet/Shona (Буве/Шона);
– Cocos/Keeling (Кокосовые / Килинг);
– Louisville (Луисвилл);
– Reunion (Реюньон).
Показано, что плюмы под этими горячими точками простираются вглубь, по крайней мере, ниже верхней мантии, а возможно и глубже.
”Отмирающие плюмы” – плюмы, простирающиеся до средних горизонтов мантии.
Среднемантийные плюмы присутствуют под Боуи, Хайнань, Восточной Австралии и Хуан-Фернандес. Если эти плюмы не являютя глубинными плюмами с очень тонкими хвостами, происходящих из области D” (граница ядро – мантия), то они не порождены на известном термальном пограничном слое.
Плюмы, изображения которых простираются лишь до средних горизонтов мантии обнаруживаются под такими горячими точками, как:
– Bowie (Боуи);
– Hainan (Хайнань);
– Eastern Australia (Восточная Австралия);
– Juan Fernandez (Хуан-Фернандес).
Выше перечисленные четыре плюма, возможно, имеют слишком тонкие хвостовые части и, поэтому, не обнаруживаются в нижней мантии. Изображения этих плюмов позволяют интерпретировать их как ”умирающие плюмы”, которые полностью исчерпали свой источник энергии в районе нижней мантии.
Верхнемантийные плюмы.
Данные томографии свидетельствуют, что бесспорно приурочены к верхней мантии плюмы, обнаруженные под двумя горячими точками:
– Eifel (Эйфель);
– Seychelles (Сейшельские острова).
Головные части плюмов Эйфель, Сейшельские острова, и, возможно Этна и Йеллоустоун строго приурочены к верхней мантии.
“Зарождающиеся”, глубинные плюмы.
Зарождающиеся в нижней мантии плюмы видны под будущими горячими точками, которые, возможно проявятся в геологическом будущем в следующих регионах:
– South of Java (южной оконечностью острова Ява);
– East of Solomon (восточнее Соломоновых островов);
– Coral Sea (Коралловом море).
Эти зарождающиеся плюмы обнаружены и на модели PRI-S05, и на модели PRI-P05.
Все изображения плюмов широкие. Так же на этих изображениях не присутствуют ярко выраженные головные части самих плюмов. Подобный вид плюмов свидетельствует о слабрй зависимости вязкости вещества нижней мантии от температуры и/или о незначительную вариацию минералогического состава в нижней мантии.
Отличия в S- и Р- томографических реконструкциях.
Томографические реконструкции, базирующиеся на скоростях S-волны имеют незначительные отличия от результатов, полученных по данным о скоростях Р-волн. Это утверждение справедливо для изображений нижних частей (питающих каналов) плюмов, достигающих границы ядро-мантия под горячими точками:
– Кабо-Верде;
– острова Кука;
– Кергелен.
Более существенное различия между томографическими изображениями по Р-волнам и S-волнам глубинной части плюма наблюдаются для Исландской горячей точки. Можно предположить, что пульсирующее поведение плюма позволит объяснить форму подводящего канала плюма под Исландией.
Источники.
Montelli, R., G. Nolet, F. A. Dahlen, and G. Masters (2006), A catalogue of deep mantle plumes: New results from finite-frequency tomography, Geochem. Geophys. Geosyst., 7, Q11007, doi:10.1029/2006GC001248.