Plášťový klín - Mantle wedge

A plášťový klín je kus trojúhelníkového tvaru plášť který leží nad a subducting tektonická deska a pod hlavní deskou. Tento kus pláště lze identifikovat pomocí zobrazení seismické rychlosti i pomocí map zemětřesení.[1] Podmanění oceánských desek nese velké množství voda; tato voda snižuje teplotu tání výše uvedeného klínového pláště.[2] Tavení klínového pláště může také přispět k odtlakování v důsledku proudění v klínku. Tato tavenina vede k přidružení vulkanismus na zemském povrchu. Tento vulkanismus lze vidět po celém světě na místech, jako je Japonsko a Indonésie.[3]

Průřez subduction zóny a back-arc basin.jpg

Voda v klínu pláště

Magmas produkované v oblastech subdukční zóny jsou vysoké nestálý obsah. Tato voda pochází z rozkladu vodnatých minerálů v subduktující desce a také z vody v oceánské desce z prosakování mořské vody. Tato voda stoupá od subduktující desky k převažujícímu klínu pláště. Voda snižuje teplotu tání klínu a zanechává za sebou inkluze taveniny, které lze měřit v přidružených obloukových vulkanických horninách.[4][5]

Struktura pláště klínu

The forearc plášť se rozprostírá od místa, kde se subduktivní deska setkává se studeným nosem klínu pláště, k tomu dochází v hloubkách 10–40 km.[1] Tuto oblast charakterizuje nízký seismický útlum a vysoké seismické rychlosti. Mezi touto oblastí s nízkým útlumem a oblastí s vysokým útlumem na straně předobloukových sopek je hranice.[6] K zobrazení oblasti klínového pláště pod vulkanickými oblouky by se v koordinaci měly používat obrazy P-vlny, S-vlny a seismické útlumy. Tyto tomografický obrázky ukazují oblast s nízkou rychlostí a vysokým útlumem nad subduduční deskou. Nejpomalejší rychlosti v těchto oblastech vulkanického oblouku jsou Vp = 7,4 km · s−1 a Vs = 4 km · s−1.[1] Klínové oblasti pláště, které nemají asociovaný obloukový vulkanismus, nevykazují tak nízké rychlosti. To lze přičíst produkci taveniny v klínu pláště.

Tok klínového pláště

Tok v klínech pláště má důležité účinky na tepelnou strukturu, celkovou cirkulaci pláště a tání v klínu. Minerály jsou anizotropní a mají schopnost vyrovnat se v plášti, když jsou vystaveni napětí.[1] Tyto minerální zarovnání lze vidět pomocí seismické zobrazování, protože vlny budou cestovat různými orientacemi minerálu při různých rychlostech. Smykové napětí spojené s tokem pláště zarovná rychlý směr pyroxen a olivín zrna ve směru toku. Toto je nejběžnější teorie o proudění v plášti, ačkoli existují protichůdné teorie (6)[Citace je zapotřebí ]. Tok uvnitř pláště klínu je rovnoběžný s kůrou, dokud nedosáhne relativně chladnějšího výběžku klínu, poté je převrácen a je rovnoběžný se subduktující deskou. Nos klínu je obecně izolován od celkového toku pláště.[6]

Oxidace v klínu pláště

Studie to ukázaly magmas které produkují ostrovní oblouky jsou více oxidovaný než magma, která se vyrábějí při hřebeny středního oceánu. Tento relativní stupeň oxidace byl určen oxidačním stavem železa tekuté inkluze ve sklovitých vulkanických horninách. Bylo zjištěno, že tento oxidační stav koreluje s obsahem vody v klínovém plášti. Voda sama o sobě je špatným oxidantem, a proto musí být oxidační činidlo transportováno jako rozpuštěný iont v subduktující desce.[3]

Reference

  1. ^ A b C d Weins, A. D .; Conder, A. J .; Faul H. U. (2008). "Seismická struktura a dynamika klínového pláště". Výroční přehled o Zemi a planetárních vědách. 36: 421–455. doi:10.1146 / annurev.earth.33.092203.122633.
  2. ^ Kelley, K .; Plank, T .; Newman, S .; Stolper, E .; Grove, T .; Parman, S .; Hauri, E. (2010). „Tání pláště jako funkce obsahu vody pod obloukem Mariany“. Journal of Petrology. 51 (8): 1711–1738. doi:10.1093 / petrologie / egq036.
  3. ^ A b Hirshmann, M. M. (2012). „Vyžehlení oxidace zemského pláště“. Vědecký časopis. 10 (1126).
  4. ^ Van Keken, Peter E (2003). „Struktura a dynamika klínového pláště“ (PDF). Dopisy o Zemi a planetách. 215 (3–4): 323–338. Bibcode:2003E & PSL.215..323V. doi:10.1016 / S0012-821X (03) 00460-6. Archivovány od originál (PDF) dne 21. 7. 2011.
  5. ^ Kimura, J .; Yoshida, T. (2006). „Příspěvky deskové tekutiny, klínového pláště a kůry k původu kvartérních láv v oblouku SV Japonsko“. Journal of Petrology. 47 (11): 2185–2232. doi:10.1093 / petrologie / egl041.
  6. ^ A b Stachnik, J. C .; Abers, A. G. (2004). "Seismický útlum a teploty klínového pláště v subdukční zóně Aljašky". Journal of Geophysical Research. 10 (B10304). doi:10.1029 / 2004jb003018.