Subkontinentální litosférický plášť - Subcontinental lithospheric mantle

Země výřez z jádro na kůra, litosféra zahrnující kůru a litosférický plášť (detail není v měřítku)

The subkontinentální litosférický plášť (SCLM) je nejvyšší pevná část Zemský plášť spojené s kontinentální litosféra.

Moderní chápání Země horní plášť je, že existují dvě odlišné složky - litosférický část a astenosféra. Litosféra, která zahrnuje kontinentální talíře, působí jako křehká pevná látka, zatímco astenosféra je žhavější a slabší kvůli konvekci pláště. Hranice mezi těmito dvěma vrstvami je reologicky a nemusí nutně být přísnou funkcí hloubky. Konkrétně oceánská litosféra (litosféra pod oceánskými deskami) a subkontinentální litosféra, je definována jako mechanická mezní vrstva, která se ohřívá vedením a astenosféra je konvekční adiabatický vrstva. Na rozdíl od oceánské litosféry, která zažívá rychlejší rychlosti recyklace, je subkontinentální litosféra chemicky odlišná, studená a starší. To se promítlo do rozdílů mezi SCLM a oceánský litosférický plášť.

Existují dva různé typy subkontinentální litosféry, které vznikly v různých dobách v historii Země: Archean a Phanerozoic subkontinentální plášť.

Archeanský subkontinentální plášť

Archeanská litosféra je silně vyčerpána v indikátorech úrodné taveniny, jako je CaO a Al2Ó3. Toto vyčerpání hlavních prvků by pak mělo být důsledkem formování archeanské litosféry.[1] Stopové prvky jsou v archeanské litosféře hojně zastoupeny MORB (který vzorkuje moderní horní plášť) a byly vzorkovány izotopovým datováním Re-Os peridotity a ophiolity. Složení stopových prvků těchto xenolitů naznačuje míchání mezi dvěma různými vrstvami subkontinentálního pláště. Zejména teorie pro odstranění archeanské subkontinentální litosféry pod archeanskou kontinentální kůrou prostřednictvím delaminace pomáhá vysvětlit plášť-peridotit xenolity nalezený ve vyhynulém Sierra Nevada oblouk.[2] Ačkoli existují důkazy o zachování archeanské litosféry, vedou se spory o zachování archeanského pláště, pro které by archeanská litosféra byla odvozena.

Tvorba archeanského SCLM je záhadná. Jedna raná teorie komatiite taveniny tvořily Archean SCLM[3] nevysvětluje, jak komatiity, které se tvoří v horkém a hlubokém prostředí, vytvářejí rezervoár, který je mělký a chladný. Další model formování Archean SCLM naznačuje, že SCLM vznikl v subdukčním prostředí, ve kterém byla nová tavba Archean vytvořena tavením desek.[4] Pokud je primitivní plášť výchozí kompozicí pro tuto událost formování SCLM, složila by se subduktující deska TTG kůra, potom odstranění čedičové taveniny a obohacení klínového pláště felsickými taveninami by mohlo vysvětlit vznik ochuzené archeanské subkontinentální litosféry. Další informace viz Archean subdukce.

Fanerozoický subkontinentální plášť

Mechanismus oblouku subdukce je dobře chápáno jako místo, kde se tvoří nová kontinentální kůra, a je pravděpodobně také místem vzniku subkontinentální pláště. Za prvé, hydratované desky oceánské kůry začnou subduktovat a uvolňovat tekutiny (metamorfóza subdukční zóny ) na klín pláště výše. Pokračující subdukce desky vede k další hydrataci pláště, která způsobuje částečné roztavení v klínu pláště. Očekává se tedy, že moderní subkontinentální plášť je bývalý klín pláště ochuzený o taveninu. Pokud spojení mezi kontinentální kůrou a subkontinentálním litosférickým pláštěm neexistuje a spíše obě nádrže vytvořily odlišný proces Země, pak to dále komplikuje mechanismy, jak se vytvořil archeanský subkontinentální plášť.

Reference

  1. ^ Pearson, D. G .; Nowell, G. M. (16. září 2002). Davies, J. H .; Brodholt, J. P .; Wood, B. J. (eds.). „Kontinentální litosférický plášť: charakteristika a význam jako přehradní nádrž“. Filozofické transakce královské společnosti. Královská společnost. 360 (1800): 2383–410. Bibcode:2002RSPTA.360.2383P. doi:10.1098 / rsta.2002.1074. ISSN  1364-503X. JSTOR  3558903. PMID  12460473.
  2. ^ Lee, Cin-Ty; Yin, Qingzhu; Rudnick, Roberta L .; Chesley, John T .; Jacobsen, Stein B. (15. září 2000). „Osmium izotopové důkazy pro druhohorní odstranění lithoskopického pláště pod Sierra Nevada v Kalifornii“. Vědecký časopis. Americká asociace pro rozvoj vědy. 289 (5486): 1912–1916. Bibcode:2000Sci ... 289.1912L. doi:10.1126 / science.289.5486.1912. ISSN  1095-9203. JSTOR  3077682. PMID  10988067.
  3. ^ Parman, Stephen W .; Grove, Timothy L .; Dann, Jesse C .; de Wit, Maarten J. (2004). "Původ subdukce pro komatiity a kratonický litosférický plášť". Jihoafrický žurnál geologie. Geologická společnost Jihoafrické republiky. 107 (1–2): 107–118. CiteSeerX  10.1.1.208.4938. doi:10.2113/107.1-2.107.
  4. ^ Rollinson, Hugh (prosinec 2010). "Spojený vývoj archeanské kontinentální kůry a subkontinentálního litosférického pláště". GeoScienceWorld. Geologická společnost Ameriky. 38 (12): 1083–1086. Bibcode:2010Geo .... 38.1083R. doi:10.1130 / G31159.1. ISSN  1943-2682.