La litosfera oceanica discende nel mantello terrestre come lastre in subduzione. I confini tra la soletta in subduzione e il mantello circostante sono definiti come interfacce della soletta, la cui immagine sismica è la chiave per comprendere la dinamica delle lastre nel mantello. Però, i dati sull'esistenza di interfacce di lastre al di sotto dei 200 km rimangono elusivi.

Il gruppo del Prof. Chen Qifu dell'Istituto di Geologia e Geofisica, L'Accademia cinese delle scienze (IGGCAS) e i suoi collaboratori hanno osservato due distinte discontinuità sismiche all'interno della zona di transizione del mantello (da ~410 km a 660 km) al di sotto del Pacifico occidentale.

Le due discontinuità rappresentavano i limiti superiore e inferiore della lastra subdotta ad alta velocità del Pacifico, corrispondente alla lastra Moho e alla superficie dell'astenosfera sub-lastra parzialmente fusa, rispettivamente.

Questo lavoro è stato pubblicato in Geoscienze naturali il 9 novembre.

Il processo di subduzione trasporta rocce chimicamente differenziate e idratate nel mantello terrestre, guidando i cicli di calore e cambiamenti materiali tra la superficie terrestre e il suo interno profondo.

A basse profondità ( <200km), una varietà di studi sismici a riflessione delle zone di subduzione hanno identificato le interfacce superiore e/o inferiore delle lastre di subduzione, tutti caratterizzati da forti discontinuità di velocità sismica.

Le interfacce delle lastre possono essere rilevate sismologicamente a basse profondità. Però, quanto in profondità possano estendersi le discontinuità di velocità sismica alle interfacce delle lastre rimane poco chiaro, principalmente a causa della mancanza di immagini ad alta risoluzione delle interfacce della lastra a profondità inferiori a 200 km.

Per comprendere l'esistenza e l'origine delle interfacce di lastre profonde, i ricercatori hanno approfittato dei densi array sismici nel nord-est della Cina per studiare le strutture del mantello superiore nella regione.

Hanno trovato immersione acuta, doppie discontinuità di velocità sismica all'interno della zona di transizione del mantello (~410 km a 660 km) al di sotto del Pacifico occidentale che coincidono spazialmente con i limiti superiore e inferiore della lastra ad alta velocità.

"Sulla base di analisi sismologiche di dettaglio, la discontinuità superiore è stata interpretata come la discontinuità Moho della soletta subdotta, " ha detto il prof. Chen. "La discontinuità inferiore è probabilmente causata dalla fusione parziale dell'astenosfera sotto la lastra in condizioni idriche nella parte verso il mare della lastra".

I distinti confini del mantello lastra ripresi a profondità comprese tra 410 e 660 km, più profondo di quanto osservato in precedenza, suggeriscono una lastra compositivamente stratificata e contenuti di acqua alta sotto la lastra.