Плюмы и суперплюмы.

Кинематические особенности первичных горячих точек (Afar, Easter, Hawaii, Iceland, Louisville, Reunion, Tristan) дают возможность сделать вывод о том, что они принадлежат двум отдельным полушариям. Эти два полушария простираются от транзитной зоны до границы с ядром, что было обнаружено на сейсмических изображениях нижней мантии, разрешающая способность которых непрерывно возрастала последние 30 лет  (Рис. 1).

Томографические модели скоростей поперечных волн (VS) для глубин 500 км и 2850 км.

Рисунок 1. Распределение 49 горячих точек (черные кружки), наложенное на томографические модели скоростей поперечных волн (VS) для глубин 500 км и 2850 км. Цветом обозначены значения изменения скорости от -2% (красный цвет) до +2% (синий цвет). Семь “первичных” горячих точек, обозначены на схемах красными кружками и первыми буквами имени соответствующей горячей точки (A – Afar, Е – Easter, H – Hawaii, I – Iceland, L – Louisville, R – Reunion, Т – Tristan).

Два полушария так же увязываются с преобладающими 2-х градусными особенностями геоида. В настоящее время конвекция в нижней мантии, как представляется, доминирует в квадрупольной моде, в которой холодный, более плотный материал субдуцирует и погружается в мантию, охватывая две большие области с центрами, расположенными приблизительно с противоположных сторон экваториальной области, под Африкой и центральной частью Тихого океана, где горячее, менее плотное и низкоскоростное вещество (два суперплюма) поднимается вверх. Много горячих точек располагаются выше этих “горячих” регионов (Рис. 1). При более детальном рассмотрении, картина в горячих полусферах может оказаться более сложной. Два массивных плюма, отвечающих за суперподнятия под западной Африкой и Французской Полинезией не столько горячее, сколько химически неоднороднее вмещающего вещества. Несмотря на то, что суперплюмы располагаются примерно в центральной части горячих областей, шесть из семи первичных горячих точек находятся в пограниных районах этих областей. Лишь Исландский плюм довольно далеко расположен от этих горячих областей. Однако следует отметить, что динамические поднятия ассоциируют с суперплюмами и, по крайней мере, пять первичных горячих точек (Louisville, Hawaii, Tristan, Reunion and Iceland) не пересекаются) (Рис. 2).

Первичные плюмы и суперподнятия

Рисунок 2. Первичные плюмы и суперподнятия показанные на томографической схеме поперечных волн для глубины 2850 км. Положительные (повышенные скорости, холодные) аномалии показаны синими тонами. Отрицательные (пониженной скорости, разогретые) аномальные области показаны белым цветом. Положение Тихоокеанского и Африканского суперподнятий представлены большими розовыми точками. Семь первичных горячих точек (Afar, Easter, Hawaii, Iceland, Louisville, Reunion, Tristan)показаны маленькими красными точками. Три горячие точки, которые могут быть включены в группу первичных горячих точек (Marquesas, Galapagos и Kerguelen), показаны зелеными точками с красными краями. Первичные горячии точки имеют тенденцию к развитию над разогретыми регионами, но вне пределов обоих суперподнятий и холодных (связанных с субдукцией) поясов.

Следовательно, хотя первичные горячие точки и кажутся связанными с конвекцией в нижней мантией, они могут происходить не из суперплюмов.

Источники:
Courtillot V.,Davaille A., Besse J., and J. Stock Three distinct types of hotspots in the Earth’s mantle. Earth and Planetary Science Letters 205 (2003) 295-308.

 

Leave a Reply